光学系统信噪比的计算

wlbsc123

作为一个小白，发现计算信噪比的公式有各种各样的，想请问大家，一般在初始设计阶段，只知道探测器满阱电子数的情况下，用哪个公式计算才是合适的呢？

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滨松的SMOS相机，根据满井容量能计算出动态范围=full well capacity/readout noise，如下图：
一般信噪比的定义：信噪比=接近饱和的信号的平均值/信号偏离平均值的抖动

橙子皮小狮子

这是一个比较值得讨论的问题，个人理解如下
光学系统信噪比的相关因素很多，波段范围，系统F数，目标信号到系统的入瞳辐亮度，系统透过率，探测器量子效率，探测器噪声（读出噪声，暗电流噪声，光子噪声）等，楼主说的探测器满势阱电子数决定了探测器能接收的最大光子数量，也就是决定了整个光学系统的SNR上限，而具体的系统SNR为探测器所接收的信号光子数与噪声光子数统计平均数的比值，具体公式如下：

其中Ns表示目标信号在像面产生的光电子数，Nn表示探测器噪声等效电子数，包含光子噪声、暗电流噪声、背景噪声和读出噪声 ，a、b表示探测器像元尺寸，tao表示光学系统透过率，QE表示探测器量子响应效率，Ti表示积分时间，目标信号在光学系统入瞳处引起的辐亮度。F为光学系统F数，h为普朗克常量。

计算时需谱段Ns是否超过探测器满势阱电子数，若超过，则饱和。 Ns=探测器满势阱电子数时，所计算得到的则为系统SNR上限。

橙子皮小狮子

上述回复中，L是目标信号在光学系统入瞳处引起的辐亮度。探测器除光子噪声外的各项噪声指标在说明书上都有给出，光子噪声和接收到的光子数有关（为光子数开方）。

wlbsc123

橙子皮小狮子 发表于 2019-2-27 15:24
这是一个比较值得讨论的问题，个人理解如下
光学系统信噪比的相关因素很多，波段范围，系统F数，目标信号 ...

太感谢了！