Во-первых, вы не можете реально оценить любую форму шума через JPEG. Сжатие, даже минимальное сжатие, оказывает заметное / видимое влияние на появление шума. Вы можете реально оценить шум только с RAW-изображением.
Просто чтобы убедиться, что вы понимаете, что основным источником шума изображения является шум фотонного выстрела? Оцениваемый вами шум - это шум чтения камеры, шум, производимый электричеством, проходящим через электронные цепи, и, возможно, вызванный незначительными дефектами материала, используемого в датчике изображения. Шум считывания, как правило, является фиксированным аспектом датчика для данного уровня ISO, пока дополнительные факторы, такие как нагрев, не начнут его менять. Кроме того, чтобы на мгновение привлечь внимание к обсуждению ... шум чтения - это ничтожная доля максимального сигнала, поэтому даже при пике 0,009 при ISO 3200 в вашем графике, когда вы шлепаете достаточно сильный сигнал изображения поверх этого влияние шума чтения на самом деле настолько незначительно, что фактически бессмысленно. Шум фотонного выстрела, или шум в самом сигнале изображения, который возникает из-за более слабого сигнала (по сравнению с физической полной емкостью одиночного фотодиода) и широко распространенной непоследовательной картины фотонных ударов, безусловно, является основным источником высоких ISO шум. Чтобы найти какие-либо признаки шума при чтении, вам придется по-настоящему глубоко копаться в самых темных тенях фотографии ISO 3200.
Когда вы выставляете до 1 секунды, я бы предположил, что уровень шума при чтении ровный, потому что вы не накапливаете достаточно тепла в цепи, чтобы оказать влияние. Согласно вашим тестам, к тому времени, когда вы достигаете 1 с воздействия, тепло, вероятно, начинает накапливаться, и это оказывает влияние. По мере того, как вы продолжаете экспонировать в течение более длительного периода времени, влияние теплового шума на общий шум считывания увеличивается.
Я не инженер CMOS Image Sensor, поэтому я не могу углубиться в это. Я хотел бы предложить, основываясь на многочисленных патентах, которые я читал, которые были опубликованы Sony и Canon, что есть другие причины, по которым шум увеличивается со временем воздействия. Существует довольно много патентов по снижению шума, распространяемых в патентной сети, которые направлены на выявление, отслеживание и устранение различных возможных источников шума. Большинство имеет дело с шумом темнового тока, шумом усилителя или шумом аналого-цифрового преобразователя, но есть и другие источники. Некоторые патенты зашли так далеко, что отключили первичный источник питания для уменьшения помех и схемы считывающей емкости во время считывания, чтобы исключить вероятность того, что темновой ток от самого источника питания увеличивает шум во время считывания (я полагаю, что это был патент Canon, и я ' Я не совсем уверен, как это работает с точки зрения напряжения или тока.)
Достаточно сказать, что тепловой шум определенно становится основным источником шума, поскольку воздействие превышает определенный порог. Я бы не догадался, что это пороговое значение точно равно 1 с, но ваши тесты, похоже, будут указывать столько же.