商业微极化阵列探测器的亚百分数表征与极化性能分析

极化成像可为遥感应用（如云、气溶胶和极光 Borealis 的表征）提供关键信息。某些应用需要在确定 Stokes 参数时实现亚百分数的极化灵敏度和准确度，这可能具有挑战。2018 年，索尼发布了低成本基于 CMOS 的成像芯片，集成微极化阵列用于一般极化测量。我们实施了实现亚百分数极化准确度所需的校准步骤。为了分析其性能，我们比较了来自三家制造商的四种不同探测器套件的特性，这些套件要么包含单色版本，要么包含 RGB 彩色变体。我们提出了这些特性对摄像机极化性能影响的综合概述。包括暗噪声、不同增益设置下的行为、探测器/像素瑕疵，以及由极化消光比、极化方向和因差分像素增益导致的极化零点准确度确定的极化效应。在除去未极化光和全线性极化光的校准之外，我们评估了在倾斜和旋转玻璃盘设置中测量的极化灵敏度。我们讨论了添加旋转半波板作为额外的时间调制器以一般性减轻某些探测器效应的好处，并实现更好的极化灵敏度/准确度，尽管以较低的时间分辨率为代价。我们得出结论，针对实际用途，我们能够校准探测器效应的极化极限。通过将复合绝对极化不确定度降至百分之一以下，这些非常紧凑、低成本的探测器被启用为多种科学目标。