Analisi degli errori tipici dei sensori CCD e CMOS nella simulazione di osservabili ottiche

I sensori fotoelettrici di formato CCD e CMOS, destinati all’utilizzo in missioni spaziali, permettono di catturare immagini dell’ambiente circostante per scopi scientifici o di navigazione; tuttavia, esistono diverse tipologie di rumori che possono degradarne la qualità, tale per cui esse risultano essere molto differenti rispetto al caso di immagini analoghe ottenute tramite simulazione. Lo scopo del seguente studio è generare osservabili ottiche realistiche, ovvero affette dai rumori caratteristici dei sensori adottati in missioni spaziali a partire da immagini digitali simulate prive di rumore. Dopo un primo richiamo all’architettura di camera, al funzionamento dei CCD e CMOS e alle loro proprietà, è possibile procedere ad uno studio più approfondito degli errori da cui sono principalmente interessati. Questi sono rumori che si verificano durante la generazione di fotoelettroni, durante la lettura dell’immagine o all’interno dei pixel stessi. La simulazione degli errori viene effettuata a partire da dati relativi a recenti missioni spaziali, in modo da conferire realisticità al lavoro svolto. Questi rumori simulati sono poi, dove possibile, confrontati con osservabili generate da software terzi, al fine di validare la bontà del codice elaborato.