EMCCD(Electron Multiplication CCD)作为一种新型的微光成像器件,具有体积小、噪声低、灵敏度高等诸多优点,因此在微光成像领域具有广阔的应用前景。但在微光条件下,随着图像亮度和对比度的下降,加上各种噪声的干扰,EMCCD成像系统获取图像的信噪比随之下降,图像分辨率也受到较大影响。因此,研究EMCCD的工作原理和倍增特性,对EMCCD成像系统的常见噪声进行测试和分析,对于改善EMCCD系统成像质量,推动微光成像技术的发展具有深刻而长远的意义。本文在研究EMCCD电荷倍增机理的基础上,建立了EMCCD的电荷转移模型,并通过系统MTF模型的建立和研究,总结分析出电荷倍增过程对改善图像质量的影响；本文分别讨论了光子散粒噪声、暗电流噪声、时钟感生电荷噪声、读出噪声、转移噪声、倍增噪声的产生机理,并通过二项分布模型、泊松分布模型分析推导了EMCCD噪声因子F的极限理论值,并建立了EMCCD噪声的等效噪声模型。为了对理论模型进行验证,本文搭建了EMCCD成像系统的噪声测试平台,通过实验首先完成了倍增寄存器实际增益与数／模转换器增益设置的关系测试,接着采用统计方法对暗电流噪声、噪声因子F、倍增噪声进行测试和统计,并结合理论模型将实际测试结果进行总结分析。