了解相机的灵敏度–看数字
了解数据表中的所有单位和术语并不总是那么容易或直观，特别是如果您的专业领域不是成像或光子学。 这篇博客文章重点介绍了灵敏度单位，并解释了Lumenera为什么以特定方式说明灵敏度以及它与EMVA 1288标准的关系。 在解释这两个单位的物理性质时，它还采用了易于遵循的方法来计算两个单位的数学关系。 最后，将在光子数量及其与现实世界的关系之间得出一些相似之处。
用数字说明灵敏度
EMVA 1288将相机的绝对灵敏度阈值定义为将像素值增加1所需的光子数量。 但是，这没有考虑像素的大小。 如果两个像素需要相同数量的光子才能达到其绝对灵敏度阈值，并且一个像素的大小是另一个像素的两倍，则较大的像素实际上需要的光较少，并且比较小的像素要灵敏。 这就是为什么Lumenera用数位（DN）除以每平方厘米纳焦耳为单位说明灵敏度的原因：
DN：数位
nJ：纳焦耳
cm2：平方厘米
该单位是EMVA 1288标准采用的，它考虑了像素的大小，以便可以更准确地比较相机。 换句话说，它对像素区域的灵敏度测量标准化，以比较具有不同像素大小的相机。
一个实际的例子
在Lumenera Lt545RM黑白相机上，一个像素增加1 DN（在8-bit时）需要多少个波长为540 nm的光子？
我们首先计算光子（Ep）的能量，公式为：
其中h是普朗克常数，c是光速，λ是指定的波长，对于此示例，λ= 540 [nm]，光子的能量为：
从数据表中，我们知道Lumenera Lt545RM的灵敏度（S）为：
这意味着要将读数增加一个数字，我们需要每平方厘米五分之一毫焦耳：
将能量单位转换为焦耳，将面积转换为平方微米，我们有：
我们要解决的方程是:
我们试图解出n，光子的数量，其中Ep是单个光子的能量（等式3），Ap是单个像素的面积（在数据表中找到）。换句话说，光子数乘以每个光子的能量除以使像素值增加一的像素面积。
由于方程6和7都等于1DN，因此我们可以将它们组合起来，得到：
两个方程的单位互相抵消，使我们可以轻松地分离出n：
我们可以带入Ep（上面计算的）和Ap 的值来求解n， 像素面积 Ap值可以从数据表（3.45 x 3.45平方微米：11.095）中找到
通过此示例，我们可以确定需要60个波长为540纳米的光子才能将像素的读数增加1。
将光子数量乘以该波长处相机的量子效率（QE），还会显示从传感器的硅晶格中释放出的电子数。在这种情况下，数据表表明540 nm处的QE为69％，这意味着60个光子将释放40个电子，从而导致读出信号中的数字位数增加1。
透视光子
从某种角度看，在一个没有月亮的夜晚，乡村的天空阴云密布，没有人造光，人类可能将其称为漆黑一片，每毫秒大约有10,000个光子降落在1平方厘米的区域上。在相同条件下，如果将比例尺缩小为平方微米，则每秒大约有0.1个光子降落在该区域上。因此，如果我们要使用不带镜头的Lumenera Lt545RM来测量光线，则需要54秒的曝光时间才能将像素值增加1（如果所有光子的波长均为540 nm）。
如果将光调高到一根蜡烛的亮度，在原本漆黑的房间里，则距离蜡烛1米的同一平方厘米将在1毫秒内将100,000,000个光子降落在上面。如果我们再次将光子着陆区域缩小到1平方微米，那么每毫秒将有1个光子着陆在该区域上。以Lumenera Lt545RM为例，假设卸下镜头，每毫秒将有大约11个光子落在每个像素上。如果所有光子的波长均为540 nm，则需要5.5 ms的曝光时间才能将像素值增加1。
用每一数字（DN）的光子数来测量灵敏度可能比每平方厘米纳焦耳的数字光子更直观，但是并不能说明全部问题。像素面积的归一化对于比较具有不同像素大小的相机至关重要。
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