參考資料:
1.鏡頭選型
一般在對相機與鏡頭選型時,在解析度匹配方面,為了方便記憶鏡頭與相機的匹配關係,人們常採用對應相機的解析度來命名鏡頭。這種命名方式其實並不科學,同時給新接觸視覺系統的人帶來了很多誤解,經常會機械的套用百萬畫素解析度相機對應百萬畫素鏡頭,二百萬畫素解析度相機對應二百萬畫素鏡頭,而五百萬畫素解析度相機則對應五百萬畫素鏡頭。其實鏡頭與相機對應的並不是相機自身的畫素解析度(畫素數),而是各自的極限空間解析度(即傳遞函式mtf對應的空間截止頻率)。
mtf是空間解析度的一種表徵方式,單位:線對/mm。每個光學或光電成像器件都有各自的mtf,鏡頭有mtf,相機也有mtf。光學器件或光電成像的器件的mtf越好,或者mtf對應的空間截止頻率越高,證明器件自身的空間解析度越好,越能看清更小的細節。mtf對應的空間截止頻率又叫極限空間解析度。鏡頭的極限空間解析度必須高於相機的極限空間解析度,這樣才能讓相機實現最佳成像效能。
百萬畫素的鏡頭對應的極限空間解析度為90線對/mm,兩百萬畫素的鏡頭對應的極限空間解析度為110線對/mm,五百萬畫素的鏡頭對應的極限空間解析度為160線對/mm。按照相機鏡頭的匹配原則,鏡頭的極限解析度需大於或等於相機的極限解析度,那麼百萬畫素鏡頭配合的相機的極限解析度必須小於90線對/mm,兩百萬畫素鏡頭和五百萬畫素鏡頭所配相機的原理相同。
90線對/mm
一百萬畫素
110線對/mm
兩百萬畫素
160線對/mm
五百萬畫素
根據奎斯特取樣定理,某乙個方向的取樣空間解析度為其空間解析度的2倍,則有公式:1/(單個像元尺寸*2),單位:線對/mm。決定相機極限解析度是單個像元尺寸的大小。
鏡頭的光學效能一般用焦距f、相對孔徑d/f(倒數為f數,決定了鏡頭的解析度和採光能力)、視場角,鏡頭的解析度是對黑白條紋密度的分辨能力,鏡頭能分辨的最高密度值為該鏡頭的極限解析度。其理論解析度由衍射極限和瑞利判據共同確定,其公式為:
對於焦距,有焦距=工作距離*放大倍數/(放大倍數+1);但核心公式為:
2.感光晶元器件
常見的ccd或者cmos的感光尺寸如下:
1/3英吋
(4.27mm x 3.2mm)
1/2英吋
(6.4mm x 4.8mm)
1/1.8英吋
(7.1mm x 5.3mm)
1/1英吋
(12.8mm x 9.6mm)
相機在物方空間解析度為:光學格式尺寸 x 16mm x 器件解析度本領 / 視場大小
另外由解析度為nr的感光成像晶元和解析度為n1的鏡頭組成的系統的解析度為:
此時成像系統物方的空間解析度本領為:
n= 光學格式*16mm * n / 視野大小
ps:fov-h/sos-h = fov-w/sos-w=單個畫素對於的相應大小
使用背光源的精度為1-3個畫素
使用正光源的精度為3-5個畫素
或者一成不變,或者現在改變
開學了,你跑去文具店抱回最好看的筆記本,想了又想才下筆寫下一條又一條的計畫,你熱血沸騰,感覺一切都掌握在自己手中,這種感覺如此美妙,終於把自己給感動了 我可以的。沒過幾天,你發現有點不對勁了,不是計畫制定得不完滿,而是事情遠沒有想象中那麼簡單,需要學需要記需要刷的東西太多了,多得有些超出你的 忍受 ...
相機光學(零) 解析度測試
1 解析度測試卡 1.測試光路 1 反射式 優點 測試方便,普通的日光z燈或者白熾燈光源都可以測試 缺點 容易反光,受外界雜光干擾影響測試效果 實物 2 透射式 優點 測試更精準,不易受雜散光干擾影響測試效果 缺點 需要專業的背光源燈箱補光,相對成本較高 實物 2.測試卡材料工藝表 材料優點 缺點p...
相機光學(十九) 像差理論(球差)
在光學系統中,描述像差的方法主要有兩種 波像差法和幾何像差法。波像差基於光的電磁波理論,借助波面進行研究。如果光學系統成完善像,則任一物點發出的球面波經過光學系統後在像空間應該是以高斯像點為秋心的球面波。也可以以高斯像作為成像參考,以物體發出的光線經過光學系統後其出身光纖相對於高斯像的偏差來衡量光學...