ＣＣＤカメラのノイズについて
カテゴリー ： 設計製作
皆様、こんにちは。
富士光電の村田です。
今回は、ＣＣＤカメラのノイズについて、記事を書かせていただきます。
最近は、様々な用途にＣＣＤカメラやＣ−ＭＯＳカメラが使われるようになっております。
皆様は、画像のノイズに悩まされたことはございませんか？
弊社では、レンズマスター（自動レンズ光軸調整装置）にＣ−ＭＯＳのＵＳＢカメラを使用しておりますが、このノイズに今回は悩まされました。
天体写真をやられる方は、よくご存知の事と思います。
暗い星などをＣＣＤで撮影する時に、冷却機能の付いたカメラを使うことは、良く知られております。
通常の明るい像を撮影する時には、ＧＡＩＮも低く、露光時間も短いので、殆ど気になりません。
また、気にしなくて良いのですが、暗い画像を写すときには、にわかに現れて悩まされることになります。
弊社が使っているのは、某海外メーカーの製品を日本の商社が輸入して、国内で販売しているものです。
画素数は６６０万画素、インターフェースはＵＳＢ２．０でＰＣに画像を取り込むことの出来るものです。
ＬＥＤ光源から出た光を一旦ピンホールで絞り光源として使用します。
今回のピンホールが、２０μｍと非常に小さいので、光量も当然少なく、カメラの露光時間を上げざるをえませんでした。
画像ノイズの発生には、温度が敏感に作用します。
２０℃から３０℃の範囲でカメラ周辺の温度を測定しながら、ノイズの発生状態を調べました。
カメラの設定はＧＡＩＮ１．９、露光時間１２００にいたしました。
すると、大体２０℃から２３℃の範囲では殆ど変化はありませんが、２３℃を超えると次第にノイズが発生いたしました。
画像解析の種類や方法によっても差があると思いますが、弊社の画像解析におきましては２８℃台までは解析が可能でした。
しかし、２９℃を超えるとエラーが発生し解析が不可能になってしまいました。
この時の画像を見ると、ものすごい量のノイズです。
これでは正常な画像解析など無理と、納得がいきました。
実は、初め、このエラーが発生していることが解らず、非常に困りました。
画像の明るさ自体は設定範囲内に入っているのに、“明るすぎる”のエラーが発生してしまい、どういうことか、全くわかりませんでした。
様々な人に相談したところ“画像ノイズが結構出る”ことを聞き、そういえば、画像によってノイズの多い画像、少ない画像のあることに気づき、ひょっとするとと思い、先ほどの実験をして画像ノイズが解析時のエラーに関係していることが判明いたしました。
皆さまも、暗い画像の撮影をされる時には、くれぐれもご注意下さい。
