QCM
Bruit dominant
Difficulté : ☆☆
Temps : 30 min
On recueille le signal d'une cible stellaire. Le rapport signal à bruit s'écrit :
avec le nombre de photoélectrons reçus, relié à un signal de fond, la taille angulaire de la cible, et le bruit de lecture
Question 1)
Identifier précisément les différents termes de bruit contribuant au rapport signal à bruit, en précisant leur écart-type.
AideAideSolution
Au numérateur, on a tout simplement le signal, au dénominateur les bruits.
Il reste à identifier le terme et à interpréter la somme du dénominateur.
Les 3 termes du dénominateur sont :
- le bruit de photons ,
- le bruit de fond, , avec le nombre de photoélectrons par unité d'angle solide dus au fond,
- le bruit de lecture.
Question 2)
Simplifier l'expression du rapport signal à bruit pour le cas d'un objet très brillant, puis pour un objet très peu lumineux. Identifier l'exposant qui caractérise la dépendance en du rapport signal à bruit.
AideSolution
Déterminer l'importance relative des différents bruits.
Pour un objet très brillant, le bruit de photons de la source va dominer devant les autres bruits :
Dans le cas d'un objet peu lumineux, le bruit de photons de la source est négligeable. En l'absence d'autres données, il n'est pas possible de discriminer parmi les 2 autres sources de bruit.
Dans un cas, , dans l'autre .
Question 3)
Déterminer comment le rapport signal à bruit varie avec le diamètre du collecteur ou le temps de pose .
AideSolution
Comment le nombre de photoélectrons collectés varie-t-il avec le diamètre du collecteur ou le temps de pose ?