Фотометрологічні параметри камери Canon EOS 6D Mark II

Псарьов, ВО, Великодський, ЮІ, Конічек, ВВ, Сінельніков, ІЄ
Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2025, 41(3):44-78
Мова: українська
Анотація: 

В роботі наведено результати дослідження метрологічних параметрів CMOS-фотосенсора повноформатної камери «Canon EOS 6D Mark II». Робочий діапазон рівнів вихідного сигналу становить від 0.1 до 15870 одиниць цифрових показань (DN). В залежності від значення параметра ISO соляризація сенсора з’являється, коли вихідний сигнал сягає рівнів від 11318 до 15870 DN. За даними лабораторних експериментів показано, що діапазон вихідного сигналу фотосенсора в області його лінійної реакції на зміни вхідного світлового потоку становить 20.2...20.4 дБ (S = 107.3...11595.6 DN, 142.0...14819.9 DN, 132.2... 14309.0 DN в каналах R, G, B сенсора відповідно.) При користуванні логарифмічною функцією чутливості фотосенсора діапазон його лінійної реакції збільшується до 38.2 дБ (S = 2.24...14819.9 DN). Локальна чутливість в R-, G-, B-каналах сенсора на зміни світлового потоку дорівнює відповідно 558.63, 1164.0, 691.37 DN/c при ISO = 100; 1283.5, 955.29, 206.9 DN/с при ISO = 12800 та 4263.6, 3119.2, 698.42 DN/с при ISO = 40000. Залежність рівня вихідного сигналу сенсора від значення ISO при тривалості експозиції Texp = 5.2 с залишається лінійною у межах всього діапазону значень ISO, від 100 до 102400, у всіх спектральних каналах сенсора при використанні логарифмічної залежності lgSe(lgISO). У випадку, коли передатну функцію сенсора представлено у масштабі натуральних чисел, діапазони лінійної реакції сенсора у спектральних каналах R, G, B різняться і становлять ISOR,G,B = 1600...102400, 2016...102400, 3200...102400 DN відповідно. У ділянках найвищої інформативності діапазонів лінійної реакції сенсора відношення сигнал/шум (SNR) вихідного сигналу сенсора набуває значень від 5.0 до 34.5 дБ (критерій Роуза), відповідно сигнал зростає від 4.5 до 12560 DN і контролюється рівнем ISO. Аналогічно, коли інтенсивність сигналу залежить від тривалості експозиції, при ISO 100 у межах діапазонів лінійної T-реакції сенсора критичні значення SNR вихідних сигналів становлять 5.0 дБ при S = 14.0 DN та 47.6 дБ при S = 14820 DN. При ISO = 40000 параметр SNR набуває значень від 5.0 до 33.6 дБ для рівнів сигналу 160...230 DN та 13522 DN відповідно.

Беручи до уваги результати проведеного аналізу, можна вважати прийнятним застосування цифрових фотокамер з CMOS-сенсором у фотометричних дослідженнях.

Ключові слова: CMOS-фотосенсор, відношення сигнал / шум, діапазон лінійної реакції, рівень сигналу, цифрова фотокамера «Canon»