Tiếng ồn dải ngang và dọc (HVBN) được gây ra bởi đọc cảm biến, khuếch đại dòng xuống và ADC. Có thể có nhiều nguồn HVBN, một số trong số chúng gây ra một mẫu tương đối cố định, một số khác có thể gây ra mẫu ngẫu nhiên. Nhiễu tín hiệu bên ngoài thường là một nguồn của dải mềm hơn và ngẫu nhiên hơn. Chính xác nguyên nhân gây ra dải trong đó cảm biến thực sự phụ thuộc, và không ai ngoài nhà sản xuất có đủ thông tin để chỉ ra nguyên nhân chính xác cho bất kỳ máy ảnh nào.
Về cơ bản, HVBN được gây ra bởi cách các hàng pixel được kích hoạt và mỗi cột cho một hàng được đọc và bản chất của các bóng bán dẫn tham gia vào quá trình đọc. Đầu tiên, các bóng bán dẫn được sản xuất thông qua quang khắc là không hoàn hảo. Sự không hoàn hảo trong silicon cơ sở, sự không hoàn hảo trong mẫu và khắc, v.v ... đều có thể ảnh hưởng đến phản ứng của bóng bán dẫn. Như vậy, mỗi pixel trong một cảm biến, cũng như các thùng để xử lý hình ảnh khi chết như CDS (Lấy mẫu kép tương quan), sẽ không nhất thiết phải hoạt động như tất cả các phần còn lại, tạo ra sự khác biệt. Trong các cảm biến CMOS hiện đại (loại trừ cảm biến Sony Exmor), mạch CDS chết thường là thủ phạm gây ra nhiễu dải ở các cài đặt ISO thấp hơn (ISO 100 đến có thể 800) trong bóng tối sâu.
Một số thiết kế đọc cũng liên quan đến một bộ khuếch đại hạ lưu bổ sung được sử dụng trong một số trường hợp nhất định, được sử dụng cùng với các bộ khuếch đại trên mỗi pixel. Tiếng ồn dải được giới thiệu trong chính cảm biến chết sẽ bị làm trầm trọng thêm bởi bất kỳ bộ khuếch đại hạ lưu nào. Các loại bộ khuếch đại này thường hoạt động ở mức ISO rất cao, chẳng hạn như 6400 trở lên, đó là lý do tại sao đầu ra tương đối "sạch" ở ISO 1600 và có thể 3200 đột nhiên trở nên tồi tệ hơn ở các cài đặt cao hơn.
Một nguồn khác của dải là ADC. Có khả năng có hai thủ phạm ở đây. Trong trường hợp máy ảnh như 7D, sử dụng tính năng đọc song song phân tách (trong đó bốn kênh đọc được hướng đến một chip DIGIC 4 và bốn kênh khác được hướng đến một chip DIGIC 4 khác theo kiểu xen kẽ), một dải khá rõ ràng nhưng thậm chí là dọc có thể xảy ra, ngay cả trong các midton, nhờ phản ứng khác nhau của bộ xử lý hình ảnh DSPIC DSP chứa bốn đơn vị ADC mỗi bộ. Vì các băng tần được gửi đến một đơn vị ADC của DIGIC và các băng tần lẻ được gửi đến các đơn vị ADC của DICIC khác, việc xử lý giống nhau 100% là không thể, và sự khác biệt nhỏ biểu hiện thành các dải dọc.
Nguồn tiềm năng cuối cùng là các thành phần tần số cao. Logic tần số cao có xu hướng ồn ào. Lấy lại ví dụ về 7D, đó là một cảm biến 18 megapixel, tổng cộng có tám đơn vị ADC phải xử lý, với tốc độ đủ nhanh để hỗ trợ tốc độ màn trập 8fps. (Về mặt kỹ thuật, 7D thậm chí còn có hơn 18 triệu pixel ... nó thực sự là cảm biến 19,1 megapixel, vì Canon luôn che đi đường viền pixel để bù lệch và hiệu chỉnh điểm đen.) Ở tốc độ 8 khung hình / giây phải có ít nhất 152.800.000 và vì có tám đơn vị ADC, mỗi đơn vị phải xử lý 19,1 triệu pixel mỗi giây. Điều đó đòi hỏi tần suất cao hơn, có thể (thông qua nhiều cơ chế tôi sẽ không đi vào đây) đưa ra tiếng ồn bổ sung.
Có nhiều cách để giảm bớt HVBN. Một số thiết kế cảm biến cắt các giá trị tín hiệu âm từ pixel (hay nói cách khác là không sử dụng độ lệch lệch), có tác dụng giảm một nửa dải, nhưng cũng tiêu tốn một số chi tiết có khả năng phục hồi sâu trong bóng tối của hình ảnh. Các cảm biến sử dụng độ lệch thiên vị (cho phép các giá trị tín hiệu âm lên đến mức đặt trước) có xu hướng có nhiều HVBN hơn ở ISO thấp hơn do việc cắt ít hơn được thực hiện để hỗ trợ công suất toàn giếng lớn hơn. Thiết kế ADC tiên tiến hơn có thể giảm tiếng ồn, một số thậm chí còn sử dụng tiếng ồn cùng với một hình thức phối màu để loại bỏ gần như tiếng ồn ADC được giới thiệu.
Một cách khác có thể giảm nhiễu dải bằng cách di chuyển tín hiệu analog sang kỹ thuật số trước đó, tốt nhất là trên chính cảm biến chết. Dữ liệu kỹ thuật số có thể được sửa lỗi trong quá trình truyền, trong đó khi tín hiệu tương tự có xu hướng thu nhiễu thì chúng càng di chuyển dọc theo các bus điện tử và thông qua các đơn vị xử lý. Việc tăng số lượng các đơn vị ADC cải thiện sự song song, giảm tốc độ mỗi đơn vị phải hoạt động, do đó cho phép các thành phần tần số thấp hơn được sử dụng. Các kỹ thuật sản xuất tốt hơn (thường được cung cấp bởi quy trình chế tạo nhỏ hơn, giúp tăng khả năng cho phần cứng phức tạp hơn) cũng như các tấm silicon tốt hơn có thể được sử dụng để bình thường hóa đường cong phản ứng cho mỗi bóng bán dẫn hoặc đơn vị logic, cho phép chúng tạo ra kết quả sạch hơn, thậm chí ở tần số cao hơn.
Sony Exmor, cảm biến gần như không có tiếng ồn trong máy ảnh D800 và D600 của Nikon, đã thực hiện một cách tiếp cận khá triệt để để giảm tiếng ồn khó chịu và khó chịu nhất. Exmor di chuyển toàn bộ đường ống xử lý hình ảnh lên và bao gồm cả ADC lên cảm biến. Nó siêu âm ADC, thêm một cột trên mỗi pixel (CP-ADC hoặc ADC song song cột). Nó đã loại bỏ khuếch đại tương tự trên mỗi pixel và CDS tương tự để khuếch đại kỹ thuật số và CDS kỹ thuật số. Nó đã cách ly các thành phần tần số cao trong một vùng xa của cảm biến, gần như loại bỏ nhiễu do mỗi đơn vị ADC giới thiệu. Pixel đọc kết quả chuyển đổi ngay lập tức từ một điện tích tương tự sang một đơn vị kỹ thuật số và nó vẫn là kỹ thuật số kể từ thời điểm đó. Khi kỹ thuật số, tất cả các thông tin truyền tải đều không có tiếng ồn,
Một trong những chiến thắng lớn của Exmor (theo Sony) là loại bỏ mạch CDS tương tự và chuyển sang logic CDS kỹ thuật số. Yêu cầu của Sony là sự khác biệt trong đáp ứng cho các đơn vị CDS tương tự là một nguồn gây nhiễu dải. Thay vì lưu trữ phí thiết lập lại của từng pixel dưới dạng điện tích, "đọc lại thiết lập" được thực hiện, đọc lại thiết lập đó được chạy qua cùng một quy trình ADC như một hình ảnh bình thường đọc ngoại trừ đầu ra kỹ thuật số được theo dõi dưới dạng giá trị âm. Khi đọc phơi sáng thực tế, nó được đọc thành các giá trị dương và đọc CDS "âm" trước đó được áp dụng nội tuyến (tức là mỗi pixel đọc ra bắt đầu ở một số giá trị âm và đếm tăng từ đó). Điều này giúp loại bỏ nhiễu cả từ phản ứng bóng bán dẫn không đồng nhất cũng như từ dòng điện tối.
Với cảm biến Exmor, khả năng đọc không có ISO một cách hiệu quả (bạn có thể đã nghe thấy thuật ngữ đó ở nơi khác trên mạng). Tất cả các cài đặt ISO đều đạt được thông qua một mức tăng kỹ thuật số đơn giản (khuếch đại kỹ thuật số) đến mức phù hợp. Đối với RAW, cài đặt ISO chỉ cần được lưu trữ dưới dạng siêu dữ liệu và trình chỉnh sửa RAW tăng từng giá trị pixel lên mức phù hợp trong quá trình khử màu. Đây là lý do tại sao ảnh chụp ISO 100 D800 có thể bị thiếu sáng, sau đó được nâng lên trong bài bởi nhiều điểm dừng, mà không gây ra nhiễu dải trong bóng tối.
