ruisniveaus

Ruisniveaus refereren aan de mate waarin ongewenste fluctuaties aanwezig zijn in een fysieke hoeveelheid of signaal, ten opzichte van het gewenste signaal. Ze beïnvloeden de betrouwbaarheid van metingen, de kwaliteit van beelden en de verstaanbaarheid van communicatiesystemen. Ruis ontstaat uit fundamentele bronnen zoals thermische ruis (bewegende ladingdragers), shot noise (kwantumeffecten in de tel van discrete gebeurtenissen) en 1/f-ruis (low-frequency fluctuaties), maar kan ook apparaatspecifiek zijn, zoals leesruis en donkerstroom in beeldsensoren of versterkerruis in elektronica.

Meetmethoden en eenheden: ruis wordt vaak uitgedrukt als RMS-ruis of standaarddeviatie van een stille meting. In digitale systemen wordt ruis vaak gecalibreerd in decibels ten opzichte van volle schaal (dBFS) of als signaal-ruisverhouding (SNR). Voor beelden en audio is de ruisvloer een belangrijke factor bij beoordeling van kwaliteit en detectiegrens.

Factoren die ruis beïnvloeden: temperatuur, bandbreedte, integratietijd, sensorontwerp en versterking beïnvloeden het ruisniveau. Grotere bandbreedte of hogere temperatuur verhogen de ruis, terwijl stijgende signaalsterkte de SNR gunstig beïnvloedt. Apparatuur en gebruikte technieken bepalen ook welke ruisdominant is in een systeem.

Toepassingen en bestrijding: ruisniveaus worden beoordeeld bij het ontwerpen van elektronica, communicatiesystemen, camerasystemen en meetinstrumenten. Ruis kan worden verminderd door koeling, filtering, signaalverwerking zoals averaging, en door optimalisatie van sensoren, schakelingen en kalibratie. In praktijk bepaalt het ruisniveau mede de detectiegrens en de waargenomen beeld- en geluidskwaliteit.