Шум

Шумом матрицы называют хаотично расположенные в кадре точки постороннего цвета и яркости, искажающие изображение объекта видеонаблюдения.

Шум матрицы в виде точек, резко отличающихся от остальных по цвету и яркости, создают пиксели, заряд которых не соответствует яркости падающей на них части сформированного объективом изображения. Основным фактором, отвечающим за избыточный, «шумовой» заряд пикселя, является темновой ток (dark current). Данный ток, являющийся следствием термоэлектронной эмиссии, возникает в ПЗС-элементе при подаче потенциала на электрод, под которым формируется потенциальная яма, а «темновым» он называется потому, что складывается из электронов, попавших в яму при полном отсутствии светового потока. При малых световых потоках величина фототока близка, а порой и меньше, чем величина темнового тока. При увеличении температуры на 9 градусов по Цельсию наблюдается рост темнового тока в два раза, поэтому для подавления этой помехи используется различные методы - например, чтобы уменьшить влияние температуры, используют различные схемы теплоотвода, в частности, иногда в качестве теплообменника используется металлический корпус камеры. При исключении влияния темнового тока, основным фактором появления паразитного заряда в пикселях матрицы становится тепловой шум (thermal noise), вызванный хаотичным движением носителей заряда внутри ПЗС-элемента даже при отсутствии потенциала на электродах. При съемке с «длинной» выдержкой блуждающие носители заряда постепенно накапливаются в потенциальной яме, искажая истинное значение фототока, причем их количество тем больше, чем «длиннее» выдержка.
Следует отметить, что вследствие особенностей технологии изготовления как ПЗС, так и КМОП-матриц, практически во всех пикселях накопление паразитного заряда, вызванного как темновым током, так и тепловым шумом, происходит с различной интенсивностью. Неравномерность распределения усугубляется неизбежным расхождением значений потенциалов, подаваемых на электроды над пикселями. Именно поэтому из кадра в кадр видеопотока бывают раскиданы хорошо заметные пиксели постороннего цвета, называемые шумом фиксированного распределения (fixed pattern noise). При этом яркость пикселей напрямую связана с выдержкой — чем дольше длится экспонирование каждого кадра, тем резче выделяются на снимке точки с паразитными зарядами.