암전류 & 온도
온도에 따른 암전류 변화와 이미지 품질에 미치는 영향을 시뮬레이션합니다. 아레니우스 모델 기반으로 노이즈 플로어와 SNR 저하를 분석하세요.
Dark Current & Noise Simulator
Simulate temperature-dependent dark current, noise budget, and dark frame pattern for CMOS image sensor pixels.
Dark Current
4.331 e−/s
Dark Signal
0.143 e−
Dark Noise
0.378 e− rms
Total Noise
1.547 e− rms
SNR
39.0 dB
Dark Current vs Temperature
Noise Budget vs Temperature
Dark Frame Visualization
Simulated dark frame image showing noise pattern at current temperature and integration time.
아레니우스 암전류 모델
실리콘의 열적 캐리어 생성률은 온도에 지수적으로 의존합니다:
J_d(T) ∝ T^(3/2) · exp(-E_g / 2kT)
여기서 E_g는 실리콘 밴드갭(~1.12eV), k는 볼츠만 상수, T는 절대온도입니다.
온도 2배 법칙
실용적 근사로, 온도가 약 6-8°C 상승할 때마다 암전류가 약 2배 증가합니다. 이는 고온 환경(자동차, 산업용)에서 심각한 문제가 됩니다.
이미지 품질 영향
- 노이즈 플로어 상승: 암전류 샷 노이즈 = √(J_d × t_int)
- SNR 저하: 특히 저조도 장면에서 암전류 잡음이 지배적
- 핫 픽셀: 결함 픽셀에서 비정상적으로 높은 암전류 발생
WARNING
장시간 노출(>1초)이나 고온(>60°C) 환경에서는 암전류 프레임 보정(dark frame subtraction)이 필수적입니다.