SNR снимка и стека по электронам

Исходные данные

Полезный сигнал одного кадра: 100 электронов; Фон одного кадра: 25 электронов; Тёмный сигнал одного кадра: 4 электронов; Шум считывания RMS одного кадра: 3 электронов; Число независимых одинаковых кадров: 4

Вычисление

У пуассоновского потока дисперсия равна числу электронов. Независимые дисперсии сигнала, фона, тёмного тока и считывания складываются; для N одинаковых кадров SNR=√N·S/√(S+B+D+R²). SNR суммированного стека: sqrt((4)) × (100) ÷ sqrt((100)+(25)+(4)+(3)^2) = 17,02513062. RMS шума суммы кадров: sqrt((4) × ((100)+(25)+(4)+(3)^2)) = 23,49468025 электронов. SNR одного кадра: (100) ÷ sqrt((100)+(25)+(4)+(3)^2) = 8,512565308.

Результат

SNR суммированного стека: 17,02513062; RMS шума суммы кадров: 23,49468025 электронов; SNR одного кадра: 8,512565308

Вычитание среднего фона удаляет его среднее значение, но не его дробовой шум. Суммирование и усреднение одинаковых независимых кадров дают одинаковое отношение сигнала к шуму.

Исходные данные

Полезный сигнал одного кадра: 100 электронов; Фон одного кадра: 25 электронов; Тёмный сигнал одного кадра: 4 электронов; Шум считывания RMS одного кадра: 3 электронов; Число независимых одинаковых кадров: 1

Вычисление

SNR суммированного стека: sqrt((1)) × (100) ÷ sqrt((100)+(25)+(4)+(3)^2) = 8,512565308. RMS шума суммы кадров: sqrt((1) × ((100)+(25)+(4)+(3)^2)) = 11,74734012 электронов. SNR одного кадра: (100) ÷ sqrt((100)+(25)+(4)+(3)^2) = 8,512565308.

Результат

SNR суммированного стека: 8,512565308; RMS шума суммы кадров: 11,74734012 электронов; SNR одного кадра: 8,512565308

Этот вариант использует другие исходные данные: Число независимых одинаковых кадров — 1. Вычитание среднего фона удаляет его среднее значение, но не его дробовой шум. Суммирование и усреднение одинаковых независимых кадров дают одинаковое отношение сигнала к шуму.