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Las etapas de corrección de las señales de corriente de oscuridad y del campo plano no se hacen sin ruido. El objetivo de esta página es estimar las prestaciones de estas etapas, y demostrar la necesidad de conocer las señales de corriente de oscuridad y de campo plano con una razón señal ruido (mucho) mejor que aquélla de la señal únicamente.

Corriente de oscuridad

La corrección consiste en sustraer la corriente de oscuridad a la señal. La imagen de la corriente de oscuridad se consigue con una exposición larga sin ninguna fuente. La sustracción se escribe:
I1 = I* - Inoir
Los ruidos de las señales de entrada son respectivamente s * y s noir (el ruido de la fuente contiene el ruido de fotones ). No están correlados, y se suman cuadráticamente. El resultado es el ruido de la diferencia:
V~ ------------- s1 = s2 + s2 * noir
La razón señal ruido se escribe entonces:
I*-- Inoir- I1 I* - Inoir - = V~ ------------- = --------s(*-----)---- ------sn(oir----)--- s1 s2 + s2 snoir 2 s* 2 * noir V~ 1 + ------ V~ 1 + ------ s* snoir
Ello demuestra que la razón señal ruido después de la corrección es menos alta que antes:
I1 I* ---- < ---- s1 s*
Pero esta corrección es necesaria para corregir algunos efectos estructurales de la cámara.
El caso snoir» s* en el que el ruido de oscuridad domina parece muy poco interesante: la prestación de la corrección será más ruidosa. Al contrario, si la señal de oscuridad tiene mucho menos ruido que la señal astrofísica (por ejemplo snoir« s* ), se obtiene al final:
I1 I* Inoir I* ---- -~ ----- ------ -~ ---- s1 s* s* s*
La razón señal ruido es sólo un poco menor. Es entonces indispensable adquirir una imagen de la señal de oscuridad con poquísimo ruido.

Campo plano

La corrección de campo plano consiste en dividir la señal I1 por la señal de campo plano normalizado (y posiblemente corregido de la corriente de oscuridad). La imagen de campo plano (flat) se obtiene con una exposición de una fuente lo más uniforme posible. La división se escribe:
-I1--- F = Iplat
Los ruidos a la entrada son respectivamente s1 et splat . El ruido final depende del ruido de las señales iniciales vía:
------------(-------)-- s ( s )2 s 2 --- = V~ --1- + --plat F I I 1 plat
Se puede derivar logaritmicamente la relación definiendo F para convencerse de elloo. Podemos entonces escribir la razón señal ruido:
F 1 --- = -------------------------- s 1 1 (----)2--+ (------)2-- I1 Iplat V~ ---- ------ s1 splat
Esta operación disminuye obligatoriamente la razón señal ruido, porque:
F I1 --- < ---- s s1
En el caso de un campo plano muy ruidoso, la ventaja estará limitada a la razón señal ruido de la imagen de campo plano. Entonces, no es muy interesante tener un campo plano con mucho ruido. En cambio, si el campo plano es poco ruidoso (splat« s1) , se consigue:
F-- -~ I1-- s s 1
Se requiere entonces una imagen de campo plano lo menos ruidosa posible. Esto puede necesitar una observación larga de una fuente artificial uniforme.
Finalmente, podemos notar que una señal ruidosa es menos afectada por esta operación que una señal poco ruidosa. De hecho, corregir una señal con poco ruido necesita una corrección de mayor calidad aún.
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