QHY183C读出噪声和满阱电荷数曲线

为了方便调节增益，我们将QHY183C的增益改成了对数曲线。目前QHY183C的增益范围为0-54，一共为55级
这里我们重新测试了读出噪声曲线和满阱电荷数曲线，并且测定了1e/ADU时候的增益


从测试结果可以看到，QHY183C的读出噪声，在最低增益下为2.6-2.7电子，最低的读出噪声出现在增益为50的时候，为0.5电子。


从测试结果中可以看到，QHY183C的满阱电荷数在增益最低的时候是15.5ke，这个也是像素的物理上的满阱电荷数了。当提高增益的时候，由于总的采样位数有限，因此亮部就饱和了，因此表观上的满阱电荷数是在降低。例如在增益为50的时候。虽然读出噪声测试下来只有0.5个电子，但是满阱电荷数只有45个电子，也就是说，只需要大约45个电荷（考虑到QE损失，大约50-60个光子），就可以让图像达到饱和。基本可以认为是在做“单光子”检测了。

由于QHY183C是12BIT的AD输出，因此相机的系统增益（对应于一个AD输出值的电荷数），有可能会超过1，因此会造成取样噪声。例如12BIT的ADC总输出范围是0-4095，一共4096级，对于15500个电子，那么每一级就会对应将近4个电子。AD的采样位数不足以将每一个电荷体现出来。

通过提高相机的增益，可以将信号放大以后再送入ADC，从而达到每一个AD输出值所对应的电荷数为1的情况。从图中可以看到，这个情况出现在相机设置的增益为11的时候。此时满阱电荷数为4000左右，读出噪声为1.7电子

当然，通过提高增益的方法，会损失相机的动态范围，从图中可以看到，增益为11的时候的满阱电荷数只有4000电子了。因此需要权衡这两者利弊。一般说来，如果要拍摄很暗弱的目标，并且光污染很小的时候，可以提高相机的增益设置，但是曝光时间不宜过长，否则容易照片容易饱和，亮星星点也容易变粗。这种情况下采用短曝光，大量叠加的方法能获得不错的效果

如果希望足够长的曝光时间，那么就应该设置相机的增益低一些，避免出现饱和问题。此时会引入一定的取样噪声。但是如果通过长曝光时间，背景天光已经比较亮了，那么由于背景光造成的量子噪声很可能超过取样噪声和读出噪声成为主要的噪声源，那么取样噪声也可以忽略不计。可以认为取样噪声带来的影响可以接受。