Корекція плоского поля () — метод цифрової реєстрації зображень, що дає змогу зменшити відмінності в чутливості фотодавача від пікселя до пікселя та вплив спотворень в оптичному тракті. Це стандартна процедура калібрування в найрізноманітніших пристроях — від особистих цифрових фотокамер до великих телескопів.
Огляд
Корекція плоского поля — це процес компенсації різних коефіцієнтів підсилення та у детекторі. Після належної корекції плоского поля рівномірний сигнал на вході детектора даватиме рівномірний сигнал на виході (звідси назва «плоске поле»). Це означає, що будь-який подальший сигнал зумовлений явищем, яке реєструється, а не систематичною похибкою.
Зображення плоского поля отримують, знімаючи рівномірно освітлений екран, унаслідок чого виходить зображення з рівномірним кольором і яскравістю по всьому кадру. Для портативних фотоапаратів таким екраном може слугувати аркуш паперу на відстані витягнутої руки, тоді як телескоп часто знімає ділянку чистого неба в сутінках, коли освітленість рівномірна і зірок майже або зовсім не видно. Щойно зображення отримано, можна розпочинати обробку.
У корекції окремо враховують коефіцієнт підсилення кожного пікселя та його темновий сигнал, який визначають за темновим кадром, знятим без падаючого світла. Коефіцієнт підсилення пікселя описує, як кількість сигналу, що його видає детектор, змінюється залежно від кількості світла (або його еквівалента). Коефіцієнт підсилення майже завжди є лінійною змінною, тому його задають просто як відношення вхідного та вихідного сигналів. Темновий струм виникає в детекторі за відсутності падаючого світла; його внесок у зареєстрований сигнал зростає з тривалістю експозиції. Для його оцінювання знімають темновий кадр, зазвичай із такою самою тривалістю експозиції, як і світловий кадр. Коефіцієнт підсилення й темновий сигнал для оптичних систем можна також оцінити за серією вимірювань із нейтральними світлофільтрами, апроксимувавши залежність між вхідним і вихідним сигналами методом найменших квадратів.
де: C = скориговане зображення R = вихідне (сире) зображення F = зображення плоского поля D = зображення темнового кадру m = усереднене по зображенню значення (F−D) G = коефіцієнт підсилення =
У цьому рівнянні великі літери позначають двовимірні матриці, а малі — скаляри. Усі операції над матрицями виконуються поелементно.
Див. також Віньєтування
Примітки