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CCD摄像机的极限分辨率
发布时间: 2017-01-20      大小:  16px  14px  12px

分辨率是成像器件与成像系统最重要的一个参数, 因为它是指成像器件与成像系统对物像中明暗细节的分辨能力 。 这一参数一直是不懂光学与光电的人们所不清楚的, 尤其与分辨率参数容易混淆。

分辨率一般有两种表示法。

( 1 )极限分辨率。它是在一定的测试条件之下定义的 。当以一定性质的鉴别率图案(有100% 对比度的专门的测试卡)投射到CCD光敏面时,在输出端观察到的最小空间频率(即用限睛分辨的最细黑白条纹对数), 就是该器件的极限分辨率 。 分辨率通常用每毫米黑白条纹对数(単位为线对/mm)或每帧高电视行数(单位为 TVL)表示。擬像机指的清晰度多是用的 TVL数。 这两种极限分辨率的单位, 具有确定的換算关系 。

CCD 是离散采样器件, 根据奈奎斯特采样定理, 一个擬像器件能够分辨的最高频率等于它的空间采样频率的一半,这个频率称为奈奎斯特极限频率。如果某一方向上的像元间距为a,则该方向上的空间釆样频率为l/a(线对/mm),它可以分辨的最大空间频率为

fmax=1/(2a) (线对/mm)                              (4-14)

设线阵 CCD像敏器光敏区的总长度为i, 用 i 乘式(4-14)西端. 可以得到 CCD像敏器的最大分辨率为

fmaxi=i/(2a)=M2                                 (4-15 )

式中 ,V为 CCD像敏器的位数。对2048位线阵CCD像敏器,其中=2048,故得J=1 024, 即2048位线阵 CCD, 最多可分辨1024对线。

实际上, CCD用极限 TVL 来表示更简単,即在某一方向的像元素就是极限 TVL数。显然, TVL数的一半与 CCD光敏面的高度尺寸的比值, 就是相对应的每毫米线对数(线对/mm ) ,

所以CCD的像素越高,其分辨率也越高。                                                                .

上述极限分辨率的表示方法, 虽然有专门的测试卡测量, 而使用方使, 但不客观科学, 其原因如下、

〇每个人的视觉不一样, 观测値带有主观性。

②测试卡的对比度与几何.尺寸, 以及观测时的照度不一样, 观测的结果也会有不同 。 如当被摄图像对比度低于30%时, 所观测的分辨率値就会明显下降 。