22.5.2013Kun kamera mittaa kuvaan tallentuneen valon määrän jokaisessa pikselissä, siinä on aina jonkinasteinen virhe. Tätä epätarkkuutta kutsutaan lukukohinaksi tai lukemiskohinaksi.
Kun eri määristä fotoneja koostuvat signaalit siepataan ja muunnetaan elektroneina mitattaviksi sähköisiksi signaaleiksi, lukukohina määritellään elektronien lukumääränä (e-). Nykyaikaisten tieteellisten kameroiden elektroniikan tarkkuuden vuoksi tämä lukukohina on tyypillisesti hyvin pieni, luokkaa 1–3e- hämäräkuvauskameroissa.
Sovelluksissa, joissa on paljon valoa, kuten esimerkiksi silloin, kun jokainen pikseli vangitsee tuhansia fotoneja, tämä virhepalkki on erittäin pieni signaaliin verrattuna, joten alle 5e-:n lukukohina voidaan käytännössä jättää huomiotta. Esimerkiksi verrattuna 2 000 fotoelektronin signaaliin, jopa 10e-:n lukukohina vaikuttaisi signaali-kohinasuhteeseen alle 3 % ja olisi todennäköisesti huomaamaton. Kuitenkin alhaisissa valaistustasoissa, joissa fotonien määrä voi olla kymmeniä fotoneja, pieni lukukohina voi olla merkittävässä roolissa signaali-kohinasuhteessa ja kuvanlaadussa.
Rinnakkaisarkkitehtuurinsa vuoksi kaikissa CMOS-kameroissa lukukohinan arvot jakautuvat pikselistä toiseen. Siksi spesifikaatioissa joskus mainitaan kaksi lukukohinan arvoa e-yksiköissä. Mediaaniarvo määritetään siten, että 50 %:lla pikseleistä on lukukohina-arvo tätä arvoa pienempi tai sitä suurempi, ja se antaa käsityksen kameran tyypillisestä lukukohina-arvosta. Neliöjuuriarvo (RMS) määrittää koko lukukohinan jakauman neliöjuuriarvon, mikä antaa käsityksen mediaanimittaukseen sisältymättömien paljon lukukohinaa sisältävien pikseleiden laajuudesta.
Joissakin erikoistuneissa hämäräkuvauskameroissa on kohinaton tila, jota kutsutaan korreloiduksi moninäytteenottotilaksi eli CMS:ksi. Tässä tilassa kuvataajuuden pienentämistä korvataan tarkemmalla signaalinmittauksella, mikä johtaa vain noin 1,1e- (mediaani) / 1,2e- (RMS) -kohinalukuun.
