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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben.

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  #1  
Alt 30.04.21, 10:17
Muller C Muller C ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 30.04.2021
Beiträge: 3
Frage Ursache für Rauschen gesucht

Hallo,
ich habe einen Stromtreiber (Koheron DRV100-A-40) mit dem ich eine LED (z.B. https://www.mouser.de/ProductDetail/416-LST101F06FRD1) bei 10 mA betreibe und eine Kamera (PCO Edge 4.2) mit der ich die Helligkeit aufzeichne.
Wenn ich vor die Kamera eine Blende setze liegt der Helligkeitswerte bei etwa 100 und eine ROI von 100x100 Pixel hat eine Standardabweichung von 1 Digit.
Wenn ich ein Bild aufnehme bekommt ich einen Helligkeitswert von etwa 40.000 und eine Standardabweichung von 5 Digit.
Woher kommt das Rauschen?
Den Treiber habe ich auch schon gegen ein Keithley Sourcemeter oder eine Batterie + Widerstand getauscht. Immer das gleiche Ergebnis. Die LED habe ich auch schon gegen andere Hersteller mit der gleichen Wellenlänge getauscht, keine Änderung.
Hat jemand eine Idee?
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  #2  
Alt 01.05.21, 08:04
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.644
Standard AW: Ursache für Rauschen gesucht

Zitat:
Zitat von Muller C Beitrag anzeigen
Hat jemand eine Idee?
Hallo MullerC,

die Ursache für so ein Rauschen liegt wohl in der Temperatur der verwendeten Halbleiter. Man kann das reduzieren indem man alle Teile stark kühlt.

Ich dachte, ich hätte in der Amateurastronomie schon mal etwas von elektronischen Kühlelementen für die Kühlung von Kamera-Chips gelesen.
__________________
Freundliche Grüße, B.

Geändert von Bernhard (01.05.21 um 08:06 Uhr)
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  #3  
Alt 01.05.21, 12:23
Muller C Muller C ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 30.04.2021
Beiträge: 3
Standard AW: Ursache für Rauschen gesucht

Hallo Bernhard,

die Kamera ist fix auf 0°C gekühlt, daran kann ich nichts mehr ändern.
Hier das Datenblatt: https://www.pco.de/scientific-cameras/pcoedge-42/
Beim Thermischen Rauschen des Chips würde ich jetzt auch davon ausgehen, dass es immer konstant ist und sich nicht verfünffacht wenn ich die Lichtquelle einschalte.
Das Setup steht auch in einem Raum ohne Fenster und es ist so dunkel, dass sich das Rauschen nicht verändert wenn ich den Deckel vom Objektiv nehme.
Um die Frage nochmal zu präzisieren, ich zeichne nicht das Rauschen innerhalb der ROI auf sondern den zeitlichen Verlauf des Mittelwerts der ROI.

LG Chris

Geändert von Muller C (01.05.21 um 12:27 Uhr)
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  #4  
Alt 01.05.21, 18:21
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.644
Standard AW: Ursache für Rauschen gesucht

Zitat:
Zitat von Muller C Beitrag anzeigen
Wenn ich vor die Kamera eine Blende setze liegt der Helligkeitswerte bei etwa 100 und eine ROI von 100x100 Pixel hat eine Standardabweichung von 1 Digit.
Was ist eigentlich mit ROI gemeint?

Kannst du mal eine Skizze von dem Versuchsaufbau zeichnen und auf eine der kostenlosen www-Plattformen hochladen?
__________________
Freundliche Grüße, B.
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  #5  
Alt 01.05.21, 20:44
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.644
Standard AW: Ursache für Rauschen gesucht

Zitat:
Zitat von Muller C Beitrag anzeigen
Wenn ich vor die Kamera eine Blende setze liegt der Helligkeitswerte bei etwa 100 und eine ROI von 100x100 Pixel hat eine Standardabweichung von 1 Digit.
Wenn ich ein Bild aufnehme bekommt ich einen Helligkeitswert von etwa 40.000 und eine Standardabweichung von 5 Digit.
Ich hatte mit solchen Spezialkameras leider noch nicht selbst zu tun, kenne solche Kameras aber, wie bereits erwähnt, aus der Astrofotografie.

Die erwähnten Werte für das Rauschen scheinen doch recht plausibel zu sein? Es ergibt sich eben ein relativer Fehler. Bei einem kleinen Fotostrom sind die Abweichungen klein, bei einem großen Fotostrom dagegen größer.

Es wäre, wie erwähnt, interessant zu erfahren, was du damit genau machen willst.
__________________
Freundliche Grüße, B.
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  #6  
Alt 02.05.21, 10:58
Muller C Muller C ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 30.04.2021
Beiträge: 3
Standard AW: Ursache für Rauschen gesucht

ROI region of interest

Ich habe eine Region die ist 100x100 Pixel groß und davon bilde ich den Mittelwert. Die zeitlich Veränderung des Mittelwert zeichne ich dann auf.

Die Anwendung (SPR) würde ich gerne ausklammern weil das dann nur zu Diskussionen in eine ganz andere Richtung führen könnte.

Der Messaufbau ist recht einfach eine Lichtquelle und eine Kamera schauen unter einem 60° Winkel auf einen Spiegel (ohne SPR Effekt)
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  #7  
Alt 02.05.21, 18:51
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.644
Standard AW: Ursache für Rauschen gesucht

OK. Wie sieht es damit:

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Die erwähnten Werte für das Rauschen scheinen doch recht plausibel zu sein? Es ergibt sich eben ein relativer Fehler. Bei einem kleinen Fotostrom sind die Abweichungen klein, bei einem großen Fotostrom dagegen größer.
aus?
__________________
Freundliche Grüße, B.
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