märkström

Mörkström, eller dark current, är den mängd elektroner som genereras i en fotosensor i avsaknad av ljus. Den uppstår genom termisk excitation av elektroner i kiselstrukturen och kan även uppkomma till följd av defekter i materialet. Mörkström är temperaturberoende och ökar under exponeringstid, vilket gör den till en bakgrund som samlas i varje bild.

Faktorer som påverkar mörkström är framför allt temperatur, sensorunderlagets kvalitet och tekniska konstruktion. Den bildar ett eget signalsignal som lagras i varje pixell och som ofta uttrycks som antal elektroner per pixel per sekund. Mörkström är generellt mer ospikad än ljussignal och följer ofta Poissoniska statistiska egenskaper; i praktiken bidrar den till bredare bildnoise och kan ge brister i homogenitet över bildens yta, särskilt i äldre eller sämre kylda sensorer.

Betydelse och konsekvenser: I ljuskänsliga tillämpningar som astronomi och lågljusfotografering kan mörkström utgöra en betydande bakgrund som begränsar känsligheten, särskilt vid långa exponeringar. Den skiljer sig från läsoutslöslådan och fotonernas egen shot-noise och måste hanteras separat i bildbehandling.

Åtgärder: Mörkström minskar genom kylning av sensorn, vilket sänker termisk excitationshastighet. I praktiken används mörkramar (dark frames) där bilder tas utan ljus och sedan subtraheras från målbilderna. Ytterligare korrigeringar inkluderar tunnsamlingar i produktenhet och konstant temperaturkontroll, samt användning av reducerad exponeringstid eller olika bildbehandlingsmetoder för att kompensera mörkström och dess variationer.

Se även: CCD- och CMOS-sensorer, bildnoise, kvantitativ fotometri, mörkramar och bias.