然而，當(dāng)物體開始移動(dòng)時(shí)，曝光時(shí)間需要減少，相機(jī)便不能提供有用的信息，因?yàn)樽帜浮癇”和“D”無法從數(shù)字“8”和“0”中被區(qū)分出來。圖2中，左中和左下方的圖像顯示了圖像質(zhì)量的退化，特別是利用?'' CCD相機(jī)在2.5 ms的曝光時(shí)間下拍攝的圖像，很顯然不適合用于圖像處理。

在這個(gè)例子中，假設(shè)不要求大景深，因此鏡頭的最小F值是可以接受的。換言之，就是不可能通過打開鏡頭的快門來收集更多的光。
因此，設(shè)計(jì)人員需要考慮選擇不同的相機(jī)。現(xiàn)在的問題是：是否選擇不同的相機(jī)能改善系統(tǒng)的性能。使用更大的傳感器，已經(jīng)被普遍認(rèn)為是解決低光性能問題的一個(gè)好辦法，因此1/2''傳感器將是不錯(cuò)的選擇。這里無需再進(jìn)行反復(fù)摸索，參考相機(jī)的EMVA 1288成像性能很有用。

相機(jī)

傳感器

像素尺寸(μm)

量子效率（%）

顳暗噪聲（e-）

飽和容量（e-）

?

1/4’’ 相機(jī)
(FL3-GE-03S1M-C)

ICX618

5.6

70

11.73

14,508

?

1/2’’ 相機(jī)
(BFLY-PGE-03S3M-C)

ICX414

9.9

39

19.43

25,949

通過EMVA 1288數(shù)據(jù)可以觀察到：1/4''CCD傳感器具有更好的量子效率和更低的噪聲；但是1/2'' CCD傳感器具有更大的像素和更大的飽和容量。本文介紹了如何確定1/2''相機(jī)是否具有更好的表現(xiàn)。

圖3中比較了1/4''和1/2''相機(jī)的信號(hào)值和光密度（光子數(shù)/μm2）之間的曲線圖。該信號(hào)作為光密度的一個(gè)函數(shù)，可以由以下公式確定：
Signal——信號(hào)值
Light density——光密度
Pixel size——像素尺寸
Quantum efficiency——量子效率

本文所做的一個(gè)重要假設(shè)是：兩款相機(jī)具有相同的設(shè)置，鏡頭具有的相同的視場(chǎng)、相同的F值。

圖3：1/4''和1/2'' CCD相機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)是光密度的一個(gè)函數(shù)。

Signal——信號(hào)值
Light density——光密度（光子數(shù)/μm2）
Saturation capacity——飽和容量
1/2'' Camera signal——1/2''相機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)
1/4'' Camera signal——1/4''相機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)

圖3表明，在光密度相同的情況下，1/2''傳感器將產(chǎn)生更高的信號(hào)。此外，從圖3中還可以觀察到，1/4''和1/2''傳感器基本都在700個(gè)光子/μm2的光密度下達(dá)到了其飽和容量，但很顯然1/2''傳感器的飽和容量值更高。

在本白皮書所考慮的應(yīng)用中，相機(jī)的比較需要在低光水平下進(jìn)行。因此，考慮噪聲水平變得尤為重要。

圖4顯示了低光水平下的信號(hào)和噪聲情況。圖4中顯示的噪聲包括顳暗噪聲和散粒暗噪聲，由下列公式計(jì)算：
Noise——噪聲
Temporal dark noise——顳暗噪聲
Shot noise——散粒噪聲

圖4：在低光水平下，1/4''和1/2''CCD相機(jī)的信號(hào)和噪聲情況。

1/2'' camera will……——1/2''相機(jī)在更低的光密度下達(dá)到了絕對(duì)靈敏度閾值
Signal——信號(hào)值
Light density——光密度（光子數(shù)/μm2）
Saturation capacity——飽和容量
1/2'' Camera signal——1/2''相機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)
1/4'' Camera signal——1/4''相機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)
1/2'' Camera noise——1/2''相機(jī)產(chǎn)生的噪聲
1/4'' Camera noise——1/4''相機(jī)產(chǎn)生的噪聲