A A A A Автор Тема: Макс. увеличение для CCD  (Прочитано 4490 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Васильевич

  • ****
  • Сообщений: 250
  • Благодарностей: -4
    • Все сообщения темы
Re: Макс. увеличение для CCD
« Ответ #0 : 15 Авг 2005 [16:53:09] »
При штатной освещенности матрицы любой из этих объективов можно использовать с ВЕБ-камерой, не портя ее характеристик.
Для определения разрешения системы (а вне системы такое понятие бессмысленно) за первичный приемник надо принимать утроенный пиксел, поскольку для четкого различения требуется, чтобы на приемнике две засвеченные элементарные  чувствительные области были разделены незасвеченной. Именно поэтому (учитывая аналоговый, а не дискретный сигнал матриц) лучше принимать во внимание критерий Рэлея, а не критерий Найквиста.
Строго говорря, принимать во внимание надо суммарные показатели, которые повлияют на конечный результат - то ли изображение на мониторе (триады), то ли отпечатанную фотографию (а там даже тип принтера скажется). 
Очки - это не вся оптика. Повезло же людям!

Оффлайн Васильевич

  • ****
  • Сообщений: 250
  • Благодарностей: -4
    • Все сообщения темы
Re: Макс. увеличение для CCD
« Ответ #1 : 17 Авг 2005 [16:38:39] »
Надеюсь, что вы не пошутили, и написанное в самом деле надо многословно «расшифровывать». Начну с конца -  с системы.
Говорить о разрешающей способности камеры в отрыве от системы, которая ее «обслуживает», неосторожно. Возьмем простой пример. Вы зарядили «Зенит» пленкой «Фото-32», которая имеет разрешении 112 лин/мм. Но в аппарат ввернут объектив «Гелиос-44», который в лучшие времена имел разрешение 56 лин/мм в центре. Итог, думаю, понятен. Далее. Вы напечатали снимок с негатива, который несет изображение с разрешением 56 лин/мм на фотобумаге. А фотобумага позволяет создать качество 10-18 лин/мм. Но ведь Вас, как результат, интересует напечатанный снимок. Для перевода примера  на современную платформу вставьте слова «телескоп, матрица, монитор, принтер». Поэтому продумывать надо всю систему.

Следующее. Тут в качестве критерия был предложен размер кружка Эйри. Но размеры кружка Эйри важны только для части вопроса, которая касается самой оптики, но не приемного устройства. Цитирую (опуская некоторые ссылки): «В простейшем случае сложный объект состоит из двух точечных источников. Если расстояние между центрами кружков Эйри от этих точечных источников мало по сравнению с размерами самих кружков, то распределение интенсивности света в изображении будет мало отличаться от того, которое получилось бы только от одного точечного источника. Глаз не сможет решить, является ли объект точечным или состоит из нескольких близко расположенных светящихся точек. Говорят, что в этом случае светящиеся точки не разрешаются оптическим прибором. При увеличении расстояния между точками будет увеличиваться и расстояние между центрами соответствующих им кружков Эйри, тогда как размеры самих кружков останутся неизменными. Начиная с некоторого минимального расстояния на кривой распределения интенсивности в ее центре появится провал, который сможет зарегистрировать глаз или другой приемник света. Тогда говорят, что светящиеся точки разрешаются оптическим прибором. Величина /мин называется разрешаемым расстоянием прибора (объектива), а обратная ему величина 1//мин — разрешающей способностью.
Точно указать величину /мин невозможно. Она в значительной степени зависит от индивидуальных особенностей глаза или другого приемника излучения. Речь может идти только о рациональной оценке /мин. Согласно Рэлею, за /мин принимается такое расстояние между светящимися точками, при котором расстояние между центрами кружков Эйри равно радиусу одного кружка, В этом случае центр дифракционной картины от одной светящейся точки будет накладываться на первый дифракционный минимум дифракционной картины от второй светящейся точки, Такой критерий аналогичен критерию спектрального разрешения, предложенному тоже Рэлеем.». А критерий Рэлея подсказывает, что освещенность в «темном» кружочке не должна быть более 80% от яркого.

Что касается критерия Найквиста и теоремы Котельникова – я сам люблю шутку. Во-первых, отождествлять их – весьма смелое решение. Во-вторых, звучит т. Котельникова так: «Произвольный сигнал, спектр которого не содержат частот выше Fв, Гц, может быть полностью восстановлен, если известны отсчётные значения этого сигнала, взятые через равные промежутки времени 1/(2Fв)». И применить ее тут, мягко говоря, можно с натяжкой, потому что как раз истинные «отсчётные значения этого сигнала, взятые через равные промежутки времени» нам неизвестны – мы их берем с множеством аппаратных малодостоверных преобразований. А то, что в сигнале есть частоты более Fв, так это уже сам Бог велел.

Что касается «штатного освещения». Почему я затронул фотографическую широту – потому что мы говорим о фотографиях. Вообще правильнее говорить о динамическом диапазоне. Очень часто обижаются на шумы ВЕБ-камер при астросъемке, и напрасно- они рассчитываются для довольео высоких освещенностей. Вне границ динамического диапазона камеры абсолютно правомерно нарастают шумы, но самое противное – увеличение количества света, скажем, в два раза вовсе не означают двухкратное увеличение выходного сигнала. Именно поэтому, когда говорят об обработке изображений (сложении, вычитании и прочем), то имеется в виду, прежде всего,  придание снимку разборчивости, а не верности в сравнении с истинным изображением. Отсюда вывод – если в технических параметрах камеры не указан динамический диапазон, вам самим придется проводить эту лабораторную работу. А указываемое минимальное количество света (заметьте – в люксах!) для съемки всего лишь указывает, начиная с какой освещенности фотографируемой поверхности будет выполняться условие Рэлея.

P.S. Вы спрашивайте, если что… А то мне тут сказали, что все форумчане ух ты как подготовлены, поэтому я и старался в сообщениях быть немногословным.
Очки - это не вся оптика. Повезло же людям!

Оффлайн Васильевич

  • ****
  • Сообщений: 250
  • Благодарностей: -4
    • Все сообщения темы
Re: Макс. увеличение для CCD
« Ответ #2 : 18 Авг 2005 [13:03:16] »
Un4given, ну хорошо, давайте тогда сравним листовую пленку "Фото-32" 9х12 см с разрешением 112 лин/мм и фотобумагу "Унибром" 9х12см с разрешением 12 лин/см  :)

Понимаете, мы говорим о чем-то близком к предельным условиям, в наших "домашних" вариантах мы можем быть ближе или дальше от них. Поэтому (повторяюсь), все же лучше отталкиваться от конечной цели.
Конвертер ТК изо всех сил рекомендую не использовать. Я не знаю, что с ними делали на производстве, но в свое время, в глубоко советские времена, из 12 штук не удалось выбрать такой, который не портил бы обычный фотоснимок.
Я тоже думаю, что зеркало Вас больше выручит. А сам, благо в отпуску, раздумываю, какую бы модель телескопа выбрать основой для тестирования ВЕБ и видеокамер. Моя задача хоть и не "астрономическая", но распознать паттерны с 500 метров - тоже не подарок  :)
Очки - это не вся оптика. Повезло же людям!

Оффлайн Васильевич

  • ****
  • Сообщений: 250
  • Благодарностей: -4
    • Все сообщения темы
Re: Макс. увеличение для CCD
« Ответ #3 : 27 Авг 2005 [23:09:45] »
Денис, я понимаю Ваш благородный гнев, потерпите  еще немного, я скоро вернусь в Киев. А то быть многословным с КПК - тяжкое дело. А вы пока гляньте, с чему, собственно, Рэлей "прицепил" свой критерий, и скажете мне, причем тут глаз. Глаз, кстати, совсем по-другому все это воспринимает. Про этажи - это Вы лихо, конечно... Особенно трехэтажные... Только вот не задумались, что  восстановление по Котельникову требует неизменности свойств передаточного канала. А она у Вас будет? Вы же, батенька, звезду собрались обмерять, а не поведение ВЕБ-камеры. И с кружком Эйри - тоже не ко мне, я это критиковал, кстати.

Всецело  Ваш, крепитесь, тезка по отчеству  :)
Очки - это не вся оптика. Повезло же людям!