【安防知識網(wǎng)】一般來說,光學鏡頭、光電成像器件(或稱圖像傳感器)、攝像機,以及所有的成像系統(tǒng)對物像細節(jié)的分辨能力,可以用分辨力表示,也可用分辨率表示。它們都是衡量光學鏡頭、光電成像器件、攝像機與成像系統(tǒng)優(yōu)劣的一個重要的參數(shù)。但它們不是同一含義,兩者相互關聯(lián),但有區(qū)別,絕不能混為一談,概念不清。由于分辨力與分辨率是光學鏡頭與攝像機重要的參數(shù),為澄清有些著作或文章對這兩個概念的誤解,特在這里將這些基本知識作一介紹,讓安防監(jiān)控界的技術人員與管理人員弄清它們的概念。
眾所周知,攝像機的分辨率是指當攝像機攝取等間隔排列的黑白相間條紋時,在監(jiān)視器(比攝像機的分辨率要高)上能夠看到的最多線數(shù),當超過這一線數(shù)時,屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片,而不再能分辨出黑白相間的線條。因此,分辨率這一參數(shù)的正確與否尤其重要。
而分辨力的定義是,將光學系統(tǒng)剛好能分辨的兩物體之間的最小間隔,稱為光學系統(tǒng)的分辨力,而不是分辨率。按照幾何光學理想成像的定義,由同一物點發(fā)出的光線,通過光學系統(tǒng)以后應全部相交于一點。然而在實際成像中,通常得到的是一個具有一定面積的光斑。
中心亮斑的直徑可由下式表示:
式中,λ為光的波長,n為像空間介質(zhì)折射率,U′max為像方孔徑角。
因為光實際上也是一種電磁波,通過光學系統(tǒng)中限制光束口徑的孔徑光闌的衍射,會生成衍射像。由于衍射像有一定的大小,我們把兩個衍射像間所能分辨的最小間隔,稱為理想光學系統(tǒng)的分辨力。
根據(jù)實驗證明,兩個像點間能夠分辨的最短距離約等于中央亮斑的半徑R,如圖所示。
由公式(1)得到
式(2),即為理想光學系統(tǒng)的衍射分辨力公式。
因此,我們定義分辨力為:人眼剛好能分辨的兩物體之間的最小間隔。顯然,間隔即一段距離,則分辨力的單位為米制,即mm、μm或nm。因此,分辨率的單位與分辨力的單位是不一樣的。從分辨率的單位為線對/mm來看,分辨率與分辨力就有互為倒數(shù)的關系,也說明分辨力是能分辨兩條線之間的最小間隔。