значения дБ для датчика SNR, что они указывают точно?

Question

Я нахожу использование значений в дБ для указания свойств датчика запутанным.

Значение SNR 20 дБ при заданном значении ISO может означать, если предположить достаточно линейную систему:

• Среднеквадратичный шум напряжение и, следовательно, разница в яркости составляет 1% от возможного полного размаха
• Среднеквадратичный шум Мощность составляет 1% от полного колебания, что означает 10% разницу напряжения / яркости
• Что-то совершенно другое

Как правильно интерпретировать такие значения?

Answer 1

Ответ "С", что-то совершенно другое.

Отношение сигнал / шум, используемое при формировании изображения, представляет собой отношение среднего значения сигнала, деленное на стандартное отклонение сигнала. Это используется потому, что количество фотонов, интенсивность света и т. Д. Всегда являются положительными значениями, которые в основном являются вероятностными распределениями.

Что касается шкалы дБ (децибел), для формирования изображения используется отношение количества полей (т. Е. 20 × log ( ratio )) , а не отношение количества мощности (10 × log ( отношение * * 1 010)).

Таким образом, отношение сигнал / шум в 20 дБ означает, что отношение сигнал / шум равно 10 ^(20/20) = 10, что представляет собой только log ₂ (10) ≈ 3,3 бита сигнал выше уровня шума. 8-битное изображение со значениями, равномерно распределенными в диапазоне 0 - 255, имеет среднеквадратическое значение около 147,4. Таким образом, стандартное отклонение среди значений пикселей для датчика 20 дБ, создающего 8-битное изображение, составляет 147,4 / 10 = 14,74, или почти 4 бита шума . Это очень плохое SNR для датчика. Датчик с чувствительностью 20 дБ при определенном значении ISO звучит либо как очень плохой датчик, либо очень высокий показатель ISO, либо как комбинация обоих.

Смотри также:

• Статья в Википедии о Отношение сигнал / шум (изображения)
• Раздел статьи в Википедии о соотношении сигнал / шум , определяющий SNR как коэффициент вариации (т. Е. Отношение среднего значения к стандартному отклонению сигнала).

Answer 2

Децибел - это нотация, используемая для сравнения относительных уровней. В качестве краткого справочника, относительное + 3 дБ означает умноженное на 2 в абсолютной шкале, а -3 дБ означает деленное на 2. В децибелевой записи используется (основание 10) логарифмическая.

Для вашего примера, SNR + 20 дБ означает, что сигнал изображения в 10 раз сильнее, чем шум датчика.

Подробнее о нотации Децибел в специальной Википедии страница .