CCD 传感器中的亮胖效应与像素相关性
天体物理仪器与方法
2015-06-18 v1
摘要
我们提出证据表明，使用天文 CCD 成像的星点并不完全随流量缩放：在相同的照明模式下，亮星点往往比暗星点更宽。我们测量发现，典型半高全宽 (FWHM) 为 3 至 4 像素的星点或恒星的线性尺寸，在整个 CCD 动态范围内随其流量线性增加，增幅高达 。这种亮胖效应同时影响深耗尽型和减薄型 CCD 传感器。我们提出，该效应是曝光期间积累在 CCD 内的电荷所源生的漂移电场发生畸变的直接后果，同一曝光中随后产生的光生电荷会经历这种畸变。此时像素边界变得略微动态：过填充的像素变得比其邻居越来越小，因此以像素数测量的亮星尺寸显得比暗星大。对亮胖效应的这种解释意味着，平场中的像素应表现出由泊松涨落源生的统计相关性，而我们确实直接探测到了这种相关性。我们建议利用平场中测得的相关性来推导像素边界在给定电荷模式影响下的偏移方式，从而使我们能够定量预测恒星形状如何随流量演化。这种亮胖效应的物理模型还解释了一个常见观测现象，即 CCD 平场的空间方差其增长速度慢于其平均值。
引用
@article{arxiv.1402.0725,
title = {The brighter-fatter effect and pixel correlations in CCD sensors},
author = {P. Antilogus and P. Astier and P. Doherty and A. Guyonnet and N. Regnault},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.0725},
year = {2015}
}
备注
Proceedings of the workshop "Precision Astronomy with Fully Depleted CCDs". Accepted for publication in JINST. 15 pages