Quantization noise - OfficinaTurini

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Quantization noise

The digitalization of the signal coming from the CCD causes this kind of noise. The A/D converter carries out a rounding off, dividing the signal into levels: 256 for 8 bits, 4096 for 12 bits, 65536 for 16 bits. Minor it is the number of levels, major will be the introduced mistake.

With an 8 bit converter the approximation could be greater than the thermal and the reading noises and therefore limit the accuracy in the acquisition of the images.

The quantization noise is:


Rumore di quantizzazione


Questo tipo di rumore e' dovuto alla digitalizzazione del segnale proveniente dal CCD. Il convertitore A/D attua un arrotondamento dividendo il segnale in livelli: 256 se e' a 8 bit, 4096 a 12 bit, 65536 a 16 bit. Minore e' il numero di livelli, maggiore sarà l’errore introdotto.

Con un convertitore a 8 bit l’approssimazione potrebbe essere maggiore del rumore termico e di lettura e quindi limitare la accuratezza nell’ acquisizione delle immagini.

Il rumore di quantizzazione e' dato da:

To obtain this values in electrons you have just to multiply for the gain:

Per ottenere questo valore in elettroni, basta moltiplicarlo per il valore di gain:

In case we are optimizing the FWC and the maximum counts, we have:

Nel caso in cui stiamo ottimizzando la FWC e il numero di conteggi, si ha:

where FWC is the Full Well Capacity for every single pixel (number of electrons) and n is the bit number of the A/D converter.

For example, for a CHROMA with KAF400, the QN is:

dove FWC e' la Full Well Capacity del singolo pixel in elettroni ed n e' il numero di bit del convertitore A/D.

Ad esempio per una CHROMA con KAF400, il QN vale:

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