Dunkelrauschen
Sobald die Belichtung des Pixels abgeschlossen ist, wird die gespeicherte Ladung im Well gemessen. Sie stellt somit das Signal des einzelnen Pixels dar. Wie quasi jede Messung ist auch diese mit einem Fehler behaftet, dem so genannten Dunkelrauschen oder Ausleserauschen. Schlussendlich bestimmt sich der Grauwert des Pixels durch die Quantisierung des Signalwertes, ausgedrückt über die Anzahl der Elektronen, in 216 Stufen (englische Abk.: ADU), kodiert mit 16bit. Das Verhältnis aus analogem Signalwert und digitalem Grauwert bezeichnet man als den Verstärkungsfaktor (engl.: Gain), der in Elektronen pro ADU angegeben ist. Die Gain Parameter des EMVA1288-Standards sind dabei nicht zu verwechseln mit dem Gain der Analog-Digital-Wandlung. Wenn man Kameras evaluiert, ist es üblich, sich auf das Signal-Rausch-Verhältnis und den Dynamischen Bereich zu beziehen. Beide Maße betrachten das Verhältnis zwischen Rauschanteil und Signalanteil in den Grauwerten einer Kamera. Der Unterschied liegt hier darin, dass der Dynamische Bereich lediglich das Dunkelrauschen betrachtet, während das Signal-Rausch-Verhältnis auch das quadratische Mittel des Schrotrauschens mit einbezieht. Des Weiteren gibt die Absolute Empfindlichkeitsschwelle die Anzahl der Photonen an, die für ein Signal benötigt werden, das ebenso groß ist, wie das Rauschen. Dies ist eine wichtige Kennzahl, da sie etwas über die minimale Lichtintensität aussagt, bei der eine Kamera überhaupt ein verwertbares Signal liefert.
Teil 2 der Serie stellt eine Methode zum Vergleich der Leistungsfähigkeit zweier Kameras bei geringen Lichtverhältnissen auf Basis der vorgestellten Konzepte vor. n
