그럼 혹시 'Idark_PD Idark_SD Sensi._PD GSE (1/PLS)Cfd (CG) FWC Lag'이 파라미터를 알면 QEmax 값을 구할수가 있나?

요지부터 말하면 👇 **지금 적어준 파라미터들만 “숫자”로 안다고 해서, QEmax를 *유일하게* 결정할 수는 없어요.** 다만, 그중에서 **Sensi._PD(민감도)랑 Cfd(CG)** 가 “어떻게 정의된 값인지”까지 알면, **근사적인 QEmax는 계산할 수 있습니다.** --- ## 1. 먼저 각 파라미터가 QE랑 어떻게 연결되는지부터 네가 적은 항목들을 일반적으로 해석하면 대략 이런 느낌이죠: - **Idark_PD** : 포토다이오드의 dark current - **Idark_SD** : storage node(글로벌 셔터 메모리)의 dark current - **Sensi._PD** : 포토다이오드 쪽의 sensitivity - 단위가 보통 `V/(lux·s)` 또는 `DN/(lux·s)` 같은 “조도 → 출력” 형태 - **GSE (1/PLS)** : Global Shutter Efficiency = 1/PLS - PLS가 작을수록(GSE가 클수록) 기생광 영향이 작다 - **Cfd (CG)** : floating diffusion capacitance + 그로부터 계산한 conversion gain(CG) - CG [V/e⁻] = q / Cfd - **FWC** : full well capacity [e⁻] - **Lag** : 셔터 랙, 잔상 특성 여기서 **QE에 직접적으로 연결되는 건 사실상 Sensi._PD + CG 뿐**입니다. 나머지 (dark, FWC, Lag, PLS/GSE)는 성능/노이즈/잔상과 관련 있지만 **입사 광자 → 전자 변환 효율(QE)** 를 직접 알려주지는 않습니다. --- ## 2. 원리: QE를 정의식으로 쓰면 픽셀 기준 QE 정의는: \[ QE(\lambda) = \frac{\text{생성된 전자 수 }N_e}{\text{입사한 광자 수 }N_{\text{ph}}} \] Lux 같은 포토메트릭 단위로 재면: 1. **전자 민감도**: \[ S_e = \frac{N_e}{\text{lux}\cdot\text{s}} \quad [\text{e}^- / (\text{lux}\cdot\text{s})] \] 2. **광자 플럭스** (단일 파장 근사, 예: 555 nm 기준): - 1 lux ≈ \(4.1\times10^{15}\) photons/m²/s (센서 평면에서, 555 nm 근사) - 픽셀 면적 \(A_{\text{pix}}\) [m²]이면 \[ N_{\text{ph}} = 4.1\times10^{15} \cdot A_{\text{pix}} \quad [\text{photons/(lux·s·pixel)}] \] 3. 그러면 QE는 \[ QE \approx \frac{S_e}{N_{\text{ph}}} \] 따라서, **“lux → 전자수(e⁻)”만 알면 QE를 구할 수 있는 구조**예요. --- ## 3. Sensi._PD, CG를 알면 어떻게 QE 근사치를 구하나 ### 3-1. Sensi._PD가 V/(lux·s)인 경우 데이터시트에서 보통 이런 식일 수 있어요: - Sensi._PD: \(\;S_V\) [V/(lux·s)] (포토다이오드 신호가 FD까지 올라온 전압 기준) - CG: \(\;CG\) [V/e⁻] 그럼 **전자 민감도**는: \[ S_e = \frac{S_V}{CG} \quad [\text{e}^- / (\text{lux}\cdot\text{s})] \] 예를 들어, - S_V = 1.0 V/(lux·s) - CG = 60 µV/e⁻ = \(60\times10^{-6}\) V/e⁻ 이면, \[ S_e = \frac{1.0}{60\times10^{-6}} \approx 1.7\times10^{4}\ \text{e}^- / (\text{lux}\cdot\text{s}) \] → 너랑 아까 계산하던 그 값. ### 3-2. 여기서 QE로 변환 2.5 µm 픽셀이라고 하면: \[ A_{\text{pix}} = (2.5\times10^{-6})^2 = 6.25\times10^{-12}\ \text{m}^2 \] 1 lux 기준의 photon flux: \[ N_{\text{ph}} \approx 4.1\times10^{15} \cdot 6.25\times10^{-12} \approx 2.6\times10^{4}\ \text{photons/(lux·s·pixel)} \] 그러면 QE는: \[ QE \approx \frac{S_e}{N_{\text{ph}}} \] 위 예시 숫자를 그대로 쓰면 - \(S_e \approx 1.7\times10^4\) e⁻/(lux·s·pixel) - \(N_{\text{ph}} \approx 2.6\times10^4\) photons/(lux·s·pixel) \[ QE \approx \frac{1.7\times10^4}{2.6\times10^4} \approx 0.65 \;(\approx 65\%) \] → 이런 식으로 **Sensi._PD + CG + 픽셀 사이즈 + lux→photon 변환**을 사용하면 QEmax와 같은 수준의 값이 나옵니다. 단, **전제**는: - Sensi._PD가 **센서 평면의 illuminance(lux)** 기준으로 정의돼 있어야 하고, - “QEmax”를 말할 때의 파장 조건(보통 550–560 nm)이 같아야 해요. - 렌즈 F#, transmittance, IR filter 등 **광학계 손실이 이미 반영된 값인지, 센서·칩 표면 기준인지**를 정확히 알아야 “진짜 PD QE”로 해석할 수 있습니다. --- ## 4. Idark, GSE(1/PLS), FWC, Lag로만 QE를 구할 수는 없다 정리하자면: - **Idark_PD, Idark_SD** → 온도/노출 시간에 따른 dark noise, SNR, DR 계산에 쓰임. → 광자→전자 변환 효율(QE)와는 직접 관계 없음. - **GSE (1/PLS)** → 글로벌 셔터에서 **기생광이 얼마나 잘 차단되느냐** (PD vs SD 민감도 비율) → QE와는 “빛을 얼마나 새로우냐/차단하느냐”지, 기본 PD의 QE 자체를 알려주지는 않음. - **FWC** → CG, FD 전압 스윙을 알고 있으면 node C를 유추할 수는 있지만, 그게 QE를 바로 알려주진 않습니다. QE는 “들어온 광자 중 몇 개를 전자로 바꾸느냐”고, FWC는 “바뀐 전자를 최대 몇 개까지 담느냐”에 대한 값이라 서로 다른 축. - **Lag** → 이전 프레임 잔상/글로벌 셔터 동작 품질 관련. QE랑 별개. 👉 **즉, 네가 적어준 파라미터들 중에서 QE를 직접적으로 건드리는 건 사실상 “Sensi._PD와 CG(=Cfd)”뿐이고, 이 둘 + 픽셀 면적 + lux→photon 환산 조건**이 있어야 QEmax를 계산/근사할 수 있습니다. --- ## 5. 그래서 답을 한 줄로 정리하면 > **Idark_PD, Idark_SD, GSE(1/PLS), Cfd(CG), FWC, Lag만으로는 QEmax를 직접 구할 수 없고, > Sensi._PD가 “조도(lux) 기준의 출력 민감도”로 명확히 정의되어 있고, > 그 단위(예: V/(lux·s))와 CG, 픽셀 크기, lux→photon 변환 조건까지 알면 > QEmax를 근사 계산하는 건 가능하다.** 혹시 지금 보고 있는 데이터시트에서 **Sensi._PD 단위가 정확히 어떻게 써 있는지** 알려 줄 수 있어? 예: `mV/(lux·s)`, `DN/(lux·s)` 이런 식이면, 그걸 기준으로 실제 QE 계산 흐름을 같이 한 번만 더 구체적으로 밟아볼 수 있어.