Was bedeutet Signal-to-Noise-Ratio?
Das Signal-Rausch-Verhältnis
Der perfekte Kamerasensor würde eine bekannte Lichtmenge in eine genau vorhersehbare Ausgangsspannung umwandeln. Leider gibt es diesen perfekten Sensor in der Realität nicht. Aufgrund von Temperaturbedingungen, elektronischen Störungen oder ähnlichem wandeln Sensoren Licht nicht zu 100 % präzise um. Manchmal ist die Ausgangsspannung etwas größer als erwartet und manchmal etwas kleiner. Die Differenz zwischen dem erwarteten idealen Signal und dem tatsächlich empfangenen Signal wird als Rauschen bezeichnet. Das Verhältnis zwischen Signal und Rauschen wird als Signal-Rausch-Verhältnis (Signal-to-Noise-Ratio, kurz SNR) bezeichnet.
Das Signal-Rausch-Verhältnis wird üblicherweise als Faktor angegeben, z.B. 20:1, 30:1 usw. Alternativ wird das Signal-Rausch-Verhältnis oft in Dezibel (dB) ausgedrückt. Die Formel zur Berechnung des Signal-Rausch-Verhältnisses in dB lautet: SNR = 20 x log (Signal/Rauschen).
Wie kann ich das SNR verbessern?
Sobald das Rauschen Teil eines Signals geworden ist, kann es nicht mehr gefiltert oder reduziert werden. Daher ist es ratsam, Vorkehrungen zu treffen, um die Entstehung von Rauschen zu verringern, z. B:
Verwendung hochwertiger Sensoren und elektronischer Geräte in Ihrer Kamera
Verwendung einer guten elektronischen Architektur bei der Entwicklung Ihrer Kamera
Senkung der Temperatur des Sensors und der anderen analogen Geräte in Ihrer Kamera
Abschirmen störender Umgebungsbedingungen, die das Signal beeinflussen (z. B. durch Verwendung abgeschirmter Kabel)
Oftmals erhöhen Kameranutzer die Verstärkungseinstellung (Gain) ihrer Kamera und denken, dass sie damit das Signal-Rausch-Verhältnis verbessern. Da die Erhöhung der Verstärkung sowohl das Signal als auch das Rauschen erhöht, ändert sich das Signal-Rausch-Verhältnis nicht wesentlich, wenn die Verstärkung erhöht wird. Die Verstärkung ist kein wirksames Mittel, um den Informationsgehalt des Signals zu erhöhen. Gain verändert nur den Kontrast eines vorhandenen Bildes.
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