С шумами без шумов

Шумы возникают по множеству причин, это дефекты в структуре матрицы, токи утечки (заряд может пробивать изоляцию и переходить с одного пикселя на другой), шум возникает при нагреве матрицы от наводок внутренней электроники фотоаппарата (так называемый тепловой шум, при повышении температуры на 6-8 градусов тепловой шум увеличивается в 2 раза) и т.д. Сам по себе показатель шума мало о чем говорит, его надо рассматривать вместе с полезным сигналом, т.е соотношение сигнал / шум.

Физический размер матрицы и размер каждого пикселя в отдельности значительно влияют на кол-во шумов. Чем больше физический размер матрицы, тем больше ее площадь и тем больше света на нее попадает, в результате чего полезный сигнал от такой матрицы сильнее и соотношение сигнал шум будет больше (лучше). Что позволяет получать более яркую, качественную картинку с более естественными цветами.

На фото, верхний снимок сделан большой матрицей, нижний маленькой, оба снимка были сделаны при одинаковом освещении.

Так же при большом размере каждого отдельного пикселя, слой изоляции, разделяющий пиксели друг от друга, толще и меньше зарядов ее пробивает, т.е. токов утечки меньше, а соответственно шумов меньше. Кроме того, как уже было написано выше, матрица маленького размера из-за небольшого кол-ва попадающего на нее света имеет слабый полезный сигнал, в результате его приходиться сильнее усиливать, а вместе с полезным сигналом усиливаются и шумы, которые становятся более заметными.