Ve své nejjednodušší podobě je poměr signálu a šumu určen
, kde P je shromážděný radiační výkon ve wattech, který je přijímán detektor. NEP představuje výkon ekvivalentní šumu, měřítko minimálního signálu, který vede k jednotnému poměru signál-šum.
Výkon lze vypočítat z
, kde EP a EW jsou plochy vstupní clony a vstupního okna (cm2) as je oddělení vstupního okna od vstupní clony (cm). N se nazývá záře zdroje (W cm − 2 ster − 1). Symboly opatřené základním nátěrem odkazují na obrazovou stranu systému. EP „a EW“ jsou výstupní zornice a výstupní okno a s „je oddělení těchto dvou.
V tomto základním výrazu se N v obou vztazích jeví jako stejný, což naznačuje, že nebylo počítáno s žádným snížením záření kvůli ztrátě přenosu nebo jiným faktorům.
Hlavním bodem, který je třeba udělat, je, že rovnice (1.2) je invariantní. Poskytuje volbu pro určení přenosu energie z jedné strany objektu (cílová strana) ) nebo strana obrazu (strana detektoru).
Když je objekt umístěn v nekonečnu, obraz se vytvoří v ohniskové rovině. V tomto případě je oblast výstupní pupily D2π / 4 a s „se stává f, což upravuje obrazový výraz Eq. (1.2) číst
kde d „je lineární rozměr čtvercového detektoru. Detektor je výstupním oknem.
Vyzařovaný výkon ve wattech na centimetr čtvereční z ploché difúzní zdrojovým povrchem do polokoule je zářivá emitance W. Vztah mezi zářivou zářivostí a zářivostí je N = W / π.
S tímto a substitucí f / # za f / D, ekv. (1.3) se stává
Výkon ekvivalentu šumu NEP je funkcí velikosti detektoru d „, elektrické šířky pásma Δf použité při měření a hodnoty detektoru zásluhy D *, která má poněkud neobvyklý rozměr cm Hz1 / 2 W − 1. D * je poměr signálu k šumu, když 1 W dopadá na detektor s citlivou oblastí 1 cm2 a hluk se měří s elektrickou šířkou pásma 1 Hz. Takže,
Nahrazení ekv. (1.4) a (1.5) do rovnice (1.1) výnosy
Tento jednoduchý výraz označuje silný vliv zvoleného optického systému. S / N je nepřímo úměrný čtverci f / #, relativní cloně. To znamená, že IR systém s objektivem f / 1 funguje čtyřikrát lépe s ohledem na S / N než f / 2. Bohužel, jak uvidíme v kapitole 3, čím je objektiv „rychlejší“ (nízké f / #), tím větší jsou aberace.