22/05/13Wanneer een camera de hoeveelheid licht meet die hij in elke pixel van een opname heeft vastgelegd, is er altijd sprake van een zekere foutmarge. Deze onnauwkeurigheid wordt leesruis of uitleesruis genoemd.
Omdat signalen bestaande uit verschillende aantallen fotonen worden opgevangen en omgezet in elektrische signalen, gemeten in elektronen, wordt de uitleesruis gespecificeerd in het aantal elektronen (e-). Dankzij de precisie van de elektronica in moderne wetenschappelijke camera's is deze uitleesruis doorgaans zeer klein, in de orde van 1 tot 3 e- voor camera's die bij weinig licht worden gebruikt.
Voor toepassingen met hoge lichtniveaus, zoals wanneer duizenden fotonen per pixel worden vastgelegd, is deze foutbalk minimaal in vergelijking met het signaal, waardoor leesruis van minder dan 5e- effectief kan worden genegeerd. Vergeleken met een signaal van 2000 foto-elektronen zou leesruis van zelfs 10e- bijvoorbeeld minder dan 3% van de signaal-ruisverhouding uitmaken en waarschijnlijk niet waarneembaar zijn. Bij lage lichtniveaus, waarbij het aantal fotonen in de tientallen kan lopen, kan een lage leesruis echter een significante rol spelen in de signaal-ruisverhouding en de beeldkwaliteit.
Door hun parallelle architectuur vertonen alle CMOS-camera's een verdeling van leesruiswaarden van pixel tot pixel. Daarom worden er soms twee waarden voor de leesruis in e- vermeld op specificatiebladen. De mediaanwaarde wordt zo gespecificeerd dat 50% van de pixels een leesruiswaarde heeft die gelijk is aan of lager is dan deze waarde, en geeft inzicht in de typische leesruiswaarde voor de camera. De RMS-waarde (Root-Mean-Square) specificeert de root mean square (het gemiddelde kwadraat) van de gehele leesruisverdeling, en geeft inzicht in de mate van pixels met hoge leesruis die niet in de mediaanmeting zijn opgenomen.
Sommige gespecialiseerde camera's voor beeldvorming bij weinig licht beschikken over een ruisarme modus genaamd Correlated Multi-Sampling mode (CMS). In deze modus wordt een zekere verlaging van de framesnelheid ingeruild voor nauwkeurigere signaalmeting, wat resulteert in leesruiswaarden van slechts ongeveer 1,1 e- (mediaan) / 1,2 e- (RMS).
