Hovedtrekkene Optisk Detection

Fotografier, røntgenbilder og til og med Internett-tilkoblinger alle avhenger påvisning av lys. Det finnes dusinvis av forskjellige typer optiske detektorer. En viss temperaturendringen som lyset blir absorbert, noe fornuftig kjemiske forandringer i lysfølsomme molekyler og noen konverterer innkommende lys direkte til elektroner. Det er visse egenskaper som karakteriserer resultatene av alle de forskjellige typer detektorer.

Detector Format

Det er to grunnleggende formål for en detektor: enten å gi et bilde av en scene eller for å gjøre en måling av total inngang. Imaging-systemer må ha multi-element detektorer, eller har ett element som "beveger seg rundt" for å spille inn en scene, mens ett element detektorer kan måle total inngangseffekt. For eksempel, en detektor ved den ende av den fiberoptiske kabel som bærer et telefonsignal trenger bare å måle den totale effekt, mens et fjernsynskamera som bare måler en gjennomsnittssignal for en hel scene ikke ville være meget verdifull. Multi-element detektorer kan variere fra 4-piksel for fire-pixel fotodiode matriser til slike størrelser som 16384-piksel for 16 384-pixel charge-coupled enheter for vitenskapelig bildebehandling.

Spectral Range

Spektralområdet er bølgelengdeområdet over hvilket en gitt detektor vil gi god respons. Enkelte detektorer, slik som bolometre --- som måler endringen i temperatur som følge av absorbert lys --- kan ha en meget bred og flat spektral respons. Andre, slik som fotodioder, er begrenset til et visst område av energi, noe som betyr at de er begrenset til et bestemt område av bølgelengder.

Responsivitetsprinsippet

Responsivitet er et mål på hvor mye effekt blir generert for en gitt inngangs. For de fleste elektroniske detektorer dette vil bli gitt i ampere per watt, eller gjeldende generert av en watt av hendelsen stråling. Vanligvis vil responsivitet variere over bølgelengden. Tatt i betraktning det menneskelige øyet som en detektor, for eksempel lysstyrken avføles for en gitt strøm av gult lys er mye større enn lysstyrken avføles for den samme kraften av blått lys.

Dynamisk rekkevidde

Dynamisk område er en indikasjon på om hva spekter av intensitet en detektor gir en rimelig reaksjon. En mobiltelefon kamera, for eksempel, vil vanligvis svarer godt til dagslys, men dens respons for en nighttime utendørs skudd vil være ganske dårlig. Mange generelle sensorsystemer vil forlenge detektoren dynamiske området ved å inkludere justeringsmekanismer. For eksempel er det dynamiske område for det menneskelige netthinnen forlenges ved å åpne eller lukke iris som respons på lysnivåer.

Bråk

Hver deteksjonsmekanismen er utsatt for støy --- signaler til detektoren legger ut som ikke har noen relasjon til lys inn i systemet. Noen vesentlige komponentene kan bli skutt støy, på grunn av tilfeldig genererte elektroner i en halvlederdetektor, og Johnson støy fra elektroner som absorberer nok energi fra temperaturen av detektoren for å frigjøre seg selv for å bli avfølt. Går tilbake til at mobiltelefon-kamera, er støy hvorfor en mobiltelefon bilde tatt om natten vil være kornete: Pixels gi signaler som om de oppdaget lave nivåer av lys, men det er bare støy.

Response ujevnhet

Hver detektor varierer på tvers av sin aktive området --- noen områder har høyere responsivity enn andre. For de fleste forbrukerprogrammer, er denne variasjonen for liten til å bekymre seg for. For vitenskapelige applikasjoner er det en annen historie. Astronomiske programmer, for eksempel, er ofte å finne de mest interessante informasjonen bare på kanten av gjenkjenningsmuligheter. Hvis en piksel gir et større signal enn sin nabo, kan tolkningen av bildet varierer sterkt.