#3407 · Herramienta de Ciencia e ingeniería

Calculadora de señal y SNR para resolución telescópica

Estima la relación señal-ruido de una observación telescópica a partir de la tasa de señal, fondo, corriente oscura, ruido de lectura y tiempo de exposición. El cálculo es útil para comprobar si una configuración de adquisición ofrece suficiente calidad de señal para explotar la resolución óptica disponible.

Calculadora

Parámetros técnicos
fot/s
fot/s
e⁻/s
e⁻
s

Cómo usar esta calculadora

  1. Introduce los parámetros técnicos del escenario.
  2. Comprueba que unidades y porcentajes correspondan al caso real.
  3. Pulsa «Calcular» para actualizar el resultado y los indicadores secundarios.
  4. Revisa la interpretación y contrasta los supuestos antes de usar el valor en diseño.

Fórmula

SNR = S / √(S + B + D + R²), con S=s·t, B=b·t y D=d·t

Qué significa el resultado

Un SNR mayor indica que la señal medida destaca más claramente sobre las fuentes de ruido incluidas en el modelo.

El modelo supone conteos independientes y una sola exposición. No incluye ruido de patrón, centelleo, errores de calibración ni saturación.

Ejemplo de cálculo

Con 2.500 fot/s de señal, 900 fot/s de fondo, 20 e⁻/s de oscuro, 5 e⁻ de lectura y 60 s, se obtiene un SNR de aproximadamente 266.

Consejos para obtener mejores resultados

  • Usa tasas medidas por píxel o apertura fotométrica de forma coherente.
  • Evita saturación aunque el SNR calculado sea alto.
  • Reduce fondo con filtros y una apertura adecuada.
  • Considera varias exposiciones si necesitas controlar rayos cósmicos o rango dinámico.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula el SNR de una imagen de telescopio con fondo y ruido de lectura?

Se divide la señal acumulada por la raíz cuadrada de la suma de señal, fondo, corriente oscura y varianza de lectura.

¿Cuándo domina el ruido de lectura frente al ruido de fotones?

Tiende a dominar en exposiciones cortas o señales y fondos muy bajos, cuando R² es comparable o superior a los conteos acumulados.

¿Aumentar el tiempo de exposición siempre mejora el SNR?

En un régimen dominado por ruido de Poisson suele mejorar aproximadamente con la raíz del tiempo, hasta que intervienen saturación u otros errores sistemáticos.

¿Debo introducir fotones o electrones en la tasa de señal?

Usa una unidad de conteo coherente con las demás tasas. Si introduces electrones detectados por segundo, el modelo queda directamente ligado al detector.

¿Esta calculadora considera varias exposiciones apiladas?

No de forma explícita. Puedes modelar una exposición equivalente si el ruido de lectura total se ajusta al número de lecturas, pero para precisión conviene calcular el apilado por separado.

Variables y unidades

ElementoUso
EntradasParámetros definidos por el usuario
Resultado principalValor técnico calculado para el escenario
Resultados secundariosIndicadores auxiliares para validar el diseño

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