Процесс накопления измеримого сигнала в датчике с течением времени.Накопление сигнала — это фундаментальный процесс, в ходе которого датчик формирует измеримый отклик из множества слабых отдельных событий или слабого непрерывного входного воздействия. В физике и технике ни одно измерение не является мгновенным: детектор накапливает энергию, считает частицы или интегрирует напряжение во времени, пока накопленный сигнал не поднимется выше уровня шума. Именно поэтому камера может запечатлеть тусклую звезду при длительной выдержке, а радиотелескоп способен уловить шёпот далёкой галактики, слушая в течение нескольких часов.
Концепция так же стара, как и само измерение, но формализована она была в начале XX века с развитием электронных усилителей и статистической теории обнаружения. Ни один конкретный изобретатель не упоминается.
Механизм зависит от типа датчика. Для детекторов фотонов каждый поглощённый фотон генерирует небольшой электрический импульс; суммирование этих импульсов во времени увеличивает общий заряд. Для датчиков электрического поля поле индуцирует крошечный ток или напряжение, которые интегрируются конденсатором или цифровым накопителем. Ключевой момент: случайный шум флуктуирует как в положительную, так и в отрицательную сторону, в то время как истинный сигнал складывается когерентно, поэтому отношение сигнала к шуму улучшается примерно как квадратный корень из времени интегрирования.
Используется во всех научных приборах — от ПЗС-камер до детекторов гравитационных волн, где длительное время интегрирования позволяет выявить сигналы, скрытые в шуме.
Человеческое ухо выполняет накопление сигнала в течение примерно 200 миллисекунд, поэтому мы можем понимать речь в шумном помещении.
Статей пока нет