อะไรคือความแตกต่างในคุณภาพการถ่ายภาพของภาพที่อัตราขยายต่างกันของกล้องอุตสาหกรรม?

ความหมายทั่วไปของเกน (gain) คืออัตราขยายสัญญาณ ในทางอิเล็กทรอนิกส์ โดยทั่วไปหมายถึงอัตราส่วนของสัญญาณขาออกต่อสัญญาณขาเข้าของระบบ ตัวอย่างเช่น เกนของเสาอากาศ (antenna gain) แสดงถึงพารามิเตอร์ของการกระจายพลังงานของเสาอากาศแบบทิศทาง เป็นอัตราส่วนของกำลังสองของความเข้มสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยเสาอากาศแบบทิศทางและเสาอากาศแบบรอบทิศทางในทิศทางที่กำหนด เกนของเครื่องขยายเสียง (amplifier gain) หมายถึงอัตราขยายกำลังของเครื่องขยายเสียง แสดงเป็นลอการิทึมฐานสิบของอัตราส่วนกำลังขาออกต่อกำลังขาเข้า

คุณภาพของภาพของกล้องอุตสาหกรรมจะแตกต่างกันไปตามค่าเกนที่แตกต่างกัน ยิ่งเกนน้อย สัญญาณรบกวนยิ่งน้อย ยิ่งเกนมาก สัญญาณรบกวนยิ่งมาก โดยเฉพาะในที่มืด เกนในกล้องอุตสาหกรรมเรียกว่า gain ในกล้องดิจิทัลทั่วไปและกล้อง SLR มีชื่อที่ใช้กันทั่วไปมากกว่าเรียกว่า ISO ยิ่ง ISO สูง เกนยิ่งมาก และสัญญาณรบกวนในภาพยิ่งมาก เมื่อประเมินผลิตภัณฑ์กล้องจากผู้ผลิตต่างๆ คุณภาพของภาพภายใต้สภาวะเกนสูงมักจะถูกประเมินก่อน

โดยทั่วไป เกนมักจะใช้เมื่อสัญญาณอ่อน แต่ไม่ต้องการเพิ่มเวลาในการเปิดรับแสง โดยทั่วไป เกนของกล้องจะสร้างสัญญาณรบกวนจำนวนมาก ดังนั้นจึงไม่ค่อยได้ใช้ แน่นอนว่า EMCCD จะพูดถึงเรื่องนี้แยกต่างหาก ในบรรดาสิ่งเหล่านี้ การเปิดรับแสงและเกนคือข้อมูลที่อ่านออกมาจากเซ็นเซอร์ควบคุมโดยตรง (CCD/CMOS) ควรปรับค่าเหล่านี้ก่อน โดยหลักๆ คือการปรับเวลาในการเปิดรับแสง การเพิ่มเวลาในการเปิดรับแสงโดยไม่เกิดการโอเวอร์เอ็กซ์โพส (overexposure) สามารถเพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (signal-to-noise ratio) และทำให้ภาพชัดเจนขึ้น มีตัวเลือกในซอฟต์แวร์เพื่อแสดงพื้นที่ที่โอเวอร์เอ็กซ์โพส แน่นอนว่าสำหรับสัญญาณที่อ่อนมาก การเปิดรับแสงไม่สามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างไม่จำกัด เนื่องจากสัญญาณรบกวนจะสะสมตามเวลาในการเปิดรับแสงที่เพิ่มขึ้น กล้อง CCD แบบเย็น (cold CCD) อาศัยการระบายความร้อนเพื่อลดสัญญาณรบกวน เพื่อให้สามารถจับสัญญาณที่อ่อนได้ด้วยการเปิดรับแสงนาน