求教各位光学大牛,怎么通过CCD相机所成的灰度图像计算照射到CCD上的光子数? ps CCD 为 sony 的 ICX4

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：综合作业时间：2024/05/21 12:21:45

求教各位光学大牛,怎么通过CCD相机所成的灰度图像计算照射到CCD上的光子数? ps CCD 为 sony 的 ICX414AL
如题求教各位光学大牛,怎么通过CCD相机所成的灰度图像计算照射到CCD上的光子数?
但是CCD的具体参数如饱和电压饱和光子数之类手册并没有提供
ps CCD 为 sony 的 ICX414AL
3Q

CCD是不可能实现的,CCD成像的灰度,只能表现为单位时间内,照射到CCD整个靶面的光强度,不能以某一个像素点的灰度多少来判断该点或者该平面内的整体光照度.
CCD的饱和电压,和饱和光字数是CCD的一项重要参数,手册中一定会提供的,
饱和光字数就是势阱所能承载的电子数,再乘以读出放大器的响应度（几个mV/e）,就是成像区的饱和电压.
同理,水平读出寄存器的承载电荷量乘以读出放大器的响应度,就是水平读出寄存器的饱和电压.
刚看了ICX414AL的手册,这些参数确实都没有提供,真是垃圾手册.
但是你可以参考Image Sensor Characteristics 这个图标,上面有饱和电压.
再问：非常感谢你的回答 CCD相机的确是可以实现的国外有好几个人做过类似的实验外界的弱光信号，通过镜头后，在CCD上形成若干个像素宽度的光柱，然后延长曝光时间，对弱光进行积分（不能饱和）转化为电信号，然后通过位移寄存器，放大电路等一系列的处理获得灰度图像。因此可以根据灰度图像，增益，量子效率等信息反求得在曝光时间内的光通量，进一步求得光强。
再答：在CCD上形成若干个像素宽度的光柱－－－－－－－－－－除非是激光，否则单用环境光，不可能形成光柱。另外，CCD器件即使是同一个厂家的同一个批次，甚至是同一个硅片上切割下来的，在满阱容量，输出响应等，都是不一样的。有的甚至差别会很大。即使是科学级的CCD，也是有这个问题。就更别提量子效率什么的了。另外还要考虑镜头的问题，所以说，几乎是不可能的。即使计算出来，也是即不准确的。误差会很大。
再问：谢谢回复嗯是激光误差是肯定避免不了的了什么暗电流啊读取噪声啊激光线宽……blabla 用制冷相机测出来的误差都是比较大的，我现在就是探究性的做这个设计…… 以后肯定还会有很多的后续工作要做的请教一个问题：理想的CCD的信号电荷数，与所接受到的光照（最小与最大之间）大致成线性关系，那么所显示的灰度图像的值的大小在未饱和时是否也与光照呈线性关系？ PS：大牛为何方神圣，对CCD竟如此了解？
再答：我个人认为，如果在同一普段内，应该是呈线性关系的。因为数字图像的灰度等级，本身就是由ADC对CCD输出信号的电荷量进行直接的数字量化而得到的。如果有不一致性，也是ADC自身的不一致性。另外我觉得相机致冷后，应该对精度有所提高的。因为CCD是对热敏感的，温度高了，各种各样的噪声，暗电流等会增大很多。如果温度降到0度甚至0度一下，CCD本身的暗电流噪声会极低，有利于测量精度的提升，特别是对小信号有帮助。其实我和你一样，也是做CCD成像电路的。做的多了自然就了解的多些。以后还要多向你请教专业问题，互相帮助哈。

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