이 자료는 

중앙대학교 대학원 사진학과 디지털미디어 전공

류 경아 씨의 2010년 8월 

디지털카메라의 종류에 따른 이미지 센서의 화질비교연구 논문에서 

정보를 참고하였습니다. 

노이즈의 근원인 이미지센서는 디지털 카메라에 있어 핵심 부품입니다. 그런데 이 이미지센서는 반도체이기 때문에 아날로그에서는 발생되지 않는 노이즈라는 것을 갖게 됩니다. 

 노이즈는 전기적 흐름이 원활하지 않아 발생하며 항상 존재 하며, 각각의 이미지 센서 입자에 입사하는 광선을 전기적 신호로 바꾼 작은 전류는 그대로 사용할 수 없기 때문에 증폭하여 사용합니다. 그러나 이러한 증폭과정은 필연적으로 노이즈를 동반 합니다.. 

  [  왼쪽) 고정패턴 노이즈    오른쪽) 불규칙 노이즈 ]

여기서 발생하는 노이즈를 두 가지 정도로 구분할 수 있는데. 1)고정 패턴 노이즈와 2) 불규칙 노이즈가 있다. 고정 패턴 노이즈는 모든 이미지에 동일하게 나타나는 노이즈이며, 불규칙 노이즈는 이미지센서의 암전류(Dark current)에 의해 발생합니다. 대부분의 노이즈의 원인은 암전류 입니다. 이미지센서는 반도체로서 빛을 받으면 전하가 축적되는 일종의 축전소자입니다. 따라서 전하 량을 통해 입수된 빛의 양으로 이미지를 생성한다. 그러나 이미지 센서는 빛 뿐만 아니라 카메라의 열화 등 다른 이유로 전하가 축적이 될 수 있습니다. 이러한 이미지와 관계없이 발생하는 전하를 암전류 라고 합니다. 이러한 온도에 의한 암전류는 빛에 노출되지 않은 상황에도 이미지 센서 소자 위를 흘러 다닙니다. 따라서 암전류의 양이 적을수록 이미지 센서의 노이즈는 줄어듭니다.  ISO 50과 같은 저감도 설정은 단순히 카메라 내부 프로그램상의 설정에 지나지 않습니다. 따라서 ISO 설정을 변경해도 이미지 센서가 밭아들이는 빛의 양 및 축적되는 전하 량은 동일합니다.  

노이즈 발생을 해결하는 가장 이상적인 방법으로는 처음부터 신호를 크게 하는 방법이 있다. 즉 면적이 넓은 이미지센서를 사용하여 빛의 양을 증가시키는 방법입니다.