Достоинства и недостатки

Известно, что фотоэмульсия пленки способна сохранять свою чувствительность к свету лишь короткое время в самом начале экспозиции и резко теряет ее при длительных выдержках. ПЗС-матрица, напротив, обладает чувствительностью, которая не меняется в течение всего времени экспозиции. Низкочувствительная фотопленка с разрешением 100 линий на миллиметр (лин/мм) эквивалентна матрице с размером пикселя 10 микрон. Современный уровень технологии позволяет выпускать матрицы с размером пикселя от 1,75 до 52 микрон. Фотопленки с высокой чувствительностью имеют увеличенное зерно (чем выше чувствительность, тем крупнее зерно), которое ведет к потере качества. У таких пленок разрешение не превышает 60-70 лин/мм. Формирование цифрового изображения также зависит от размера пикселя, который влияет на качество снимка. Чем больше размер пикселя, тем больше электронов он может накопить до полного насыщения. Например, 10-микронный пиксель способен накопить 50000 электронов, пиксель размером 25 микронов — до 400000 электронов. И хотя крупный размер пикселей и ухудшает разрешающую способность матрицы, он позволяет получить больший диапазон воспроизводимых яркостей, что эквивалентно большой фотографической широте. ПЗС-матрица способна реагировать на свет в диапазоне от рентгеновского до инфракрасного излучения. Однако у нее есть свои недостатки: в процессе приема и обработки сигнала в матрице возникают различного рода помехи — так называемые шумы. Одна из наиболее проблемных помех — шум темнового тока (Dark Current) — результат генерации пикселями термоэлектронов. Эти шумы возникают при длительной выдержке и нагревании матрицы. Темновым шум называется потому, что он формируется из электронов, попавших в потенциальную яму при полном отсутствии светового потока.

Тепловой шум (Thermal Hoise) вызван хаотичным движением носителей зарядов внутри ПЗС-мат-рицы, даже при отсутствии потенциала на электродах. Зачастую на фотографии хорошо заметны хаотично разбросанные по всему кадру пиксели постороннего цвета, называемые шумом фиксированного распределения (Fixed Pattern Hoise).