图像传感器信噪比 图像传感器信噪比是衡量其输出信号质量的關鍵参数。它定义为有效信号强度与背景噪声强度的比值。一个高信噪比意味着图像清晰、噪点少，而低信噪比则表现为图像充满杂点、细节模糊。理解信噪比需要从信号和噪声两个部分入手。 首先，信号部分来源于光子。当光线通过镜头进入相机，照射到图像传感器的像素上时，光子会被像素内的光电二极管吸收，并转换成电子。这些电子的数量与入射光子的数量成正比，构成了图像的基础信号。光照越强，产生的电子就越多，信号也就越强。 然而，在实际成像过程中，除了有用的信号，传感器还会产生各种不希望的噪声。这些噪声主要分为以下几类： 散粒噪声 ：这是由于光子的量子特性引起的。即使在完全稳定的光照下，光子到达传感器的时间也是随机和离散的。这种随机性导致在给定时间内收集到的电子数量存在统计涨落，从而形成噪声。散粒噪声的强度与信号强度的平方根成正比。 读出噪声 ：这是将每个像素积累的电荷转换为电压，并最终转换为数字值的读出过程中引入的噪声。它来源于传感器内部的放大器和其他电路元件。读出噪声是一个固定值，与信号强度无关，在低光照条件下（信号微弱时）其影响尤为突出。 暗电流噪声 ：即使在没有光线照射的情况下（完全黑暗），由于半导体材料的热效应，光电二极管也会自发地产生电子。这些电子形成的电流称为暗电流，其带来的噪声就是暗电流噪声。曝光时间越长或传感器温度越高，暗电流噪声就越明显。 信噪比的计算通常用分贝表示，公式为 SNR = 20 * log10(信号 / 噪声)。在实际应用中，厂商会通过多种技术来提升信噪比。提升信号方面，主要方法是增大每个像素的尺寸，使其能接收更多光子，从而产生更强的信号。在抑制噪声方面，技术包括改进半导体制造工艺以降低暗电流和读出噪声，以及在图像信号处理器中运用复杂的降噪算法对最终图像数据进行处理。 最终，图像传感器信噪比直接决定了图像的质量，特别是在弱光环境下。高信噪比使得在夜晚、室内等场景下拍摄的照片依然能保持干净、锐利和丰富的色彩与细节，是评价相机性能，尤其是手机和专业相机成像能力的核心指标之一。