D200 noise test

環境溫度29度C, ISO 400, 暖機至少一小時.

曝光16分: gain = 0.828 ADU/e-, dark rate = 0.387 e-/sec
曝光8分: gain = 0.832 ADU/e-, dark rate = 0.351 e-/sec
曝光4分: gain = 0.819 ADU/e-, dark rate = 0.315 e-/sec
曝光2分: gain = 1.027 ADU/e-, dark rate = 0.228 e-/sec
average gain (weighted by exp. time, 4-16 min only) = 0.828 ADU/e-
readout noise = 3.50 e- (rms)

從gain在前三組資料很穩定一事來看, 整個測試的方法是正確的. 暗電流強度則與曝光時間高度相關, 表示相機在快門開啟後會被逐步加溫, 所以曝光時間越長, 溫度越高, 暗電流也越強. 跟其他相機(如EOS 1DII: 這裡, 與這裡)比起來, 這是非常好的表現. 值得注意的是, 曝光2分鐘時得到的gain與其它的完全不吻合, gain值偏高. 一個可能性是raw檔及raw檔轉換並非完全線性, 簡單的線性測試確實顯示D200在暗部有微弱的非線性, 階調有被略微上抬的跡象, 與gain偏高吻合. 另一個可能性是系統中存在著讀出雜訊與暗電流雜訊以外的雜訊源, 在短時間曝光時, 暗電流雜訊蓋不過這個未知雜訊, 導致暗電流雜訊被高沽並造成增益亦被高沽. 這一點未來需要加以釐清.

溫度7度C (冰箱), ISO 400
曝光16分: gain = 0.918 ADU/e-, dark rate = 0.051 e-/sec
readout noise = 3.39 e- (rms)

此時的dark rate降到29度時的約1/9, 因為影像讀數很低, 前述低讀值時gain偏高的現像很可能發生, 所得到的gain也確實比29度C之下, 4-16分的gain高, 所以此處有很好的理由相信0.918ADU/e-的gain是偏高的. 此外, 讀出雜訊以ADU為單位時, 7度與29度C之下的讀出雜訊完全一樣, 這更說明相機的電子系統除了dark rate以外, 並不隨溫度改變. 所以, 以上我捨棄0.918 ADU/e-的gain, 改用前面的0.828 ADU/e-的平均值, 轉換得到的讀出雜訊如上, 3.39 e-, dark rate則是0.051 e-/sec.

每秒0.4-0.05個電子的暗電流強度已經完全不輸正統的冷卻相機, SBIG的很多相機只有當晶片溫度在0度C左右時才有這種表現, D200在環境溫度29度時, 晶片溫度起碼有40度吧. 此外, D200與EOS系列的讀出雜訊也大幅領先SBIG的各相機. 可見現代DSLR感光元件與電子系統已是極為優異, 下一個課題或許應該是降低系統發熱以及散熱設計, 這應該會讓DSLR性能更上層樓.

照片:

ISO 400, 16分, 29度C.

ISO 400, 16分, 7度C.