镜头分辨率、像元大小与光学系统MTF的关系是什么？

falaria

奈奎斯特的频率是指sensor的空间采样频率，采样频率为f=1/d,d为pixel size.

SZU小徐

NZeng 发表于 2022-6-28 08:56
个人理解，线对是为了计算MTF的，我们说的MTF都是像方的。根据像元尺寸计算出可以完全发挥这个系统的镜头 ...

你最后/2是搞错了吧，为啥要/2呢

lht_西

我理解的是探测器的分辨率只是像元个数不同，不影响光学设计里的MTF等指标的判断。
对于像元大小和MTF的关系，根据奈奎斯特极限频率可知，所设计的镜头与CCD须满足采样定理，即采样频率>=2倍信号频率，即一个像斑至少成像到2个像元上，计算公式1000/2*pixel。比如说，你像素尺寸是4.65um*4.65um，就需要满足MTF在1000/(2*4.65)=107lp/mm处大于0.3

NZeng

SZU小徐 发表于 2022-6-28 17:34
你最后/2是搞错了吧，为啥要/2呢

我也是刚学习，这是公司的前辈说的，在此频率MTF>0.3即可。

默默默子膏

NZeng 发表于 2022-6-28 08:56
个人理解，线对是为了计算MTF的，我们说的MTF都是像方的。根据像元尺寸计算出可以完全发挥这个系统的镜头 ...

您算错了，是107lp/mm，但是我这边尚有不明白的地方，若能解答 ，不胜感激。

假如我使用的场景就是要对某个特定距离的物面在特定距离成像，那么所需的MTF跟物面与像面的放大倍率完全无关吗？如果按照像面的MTF来的话。。。像面1mm剖分成107线对，栅格数为215，一个栅格4.65um，到了物面这边我是要对100mm成像，那么物面这边栅格数是100000/4.65=21505，可是我物面真的需要剖分成这么多块吗？一一映射是否就可以呢？就是我吧100mm分成215块，使像面像元每块栅格对应465um的物面就可以？  

NZeng

默默默子膏 发表于 2022-7-1 17:26
您算错了，是107lp/mm，但是我这边尚有不明白的地方，若能解答 ，不胜感激。

假如我使用的场景就是 ...

一般MTF是根据你选择的相机像元来定的，与放大倍率应该没有关系，如果有哪位清楚也请多多指教；如你所说，假设你现在相机像元是4.65um，那么你说的物面切割成21505个是对应于系统放大倍率是1x的时候，如果按照你说的把像面分割成那么多栅格，那得多大的靶面啊，至少要4亿6千万像素了；
所以这就涉及到一个问题，假设你要一次性对你的物面，也就是100x100mm区域成像，由于你的相机芯片大小固定了，像面大小就固定了，这时候你像面大小/物面大小就是你系统的放大倍率；实际情况是，你根据需求选定放大倍率，那么你的物方栅格大小=像元大小/放大倍率；
假如你想要使像面像元每块栅格对应465um的物面，那么你的放大倍率就是0.01x；

如有错误，请指正，谢谢！

110mlh

蜀都柳 发表于 2019-4-22 20:56
请问一下 对于成像系统来说  MTF的空间频率是指的物空间频率而不是像空间频率吧？

MTF说的都说像空间的吧，探测器探测的都是像空间的，不是物空间

胳臂的小螺号

110mlh 发表于 2022-10-20 09:25
MTF说的都说像空间的吧，探测器探测的都是像空间的，不是物空间

最近也对镜头分辨率与相机分辨率的关系有点疑惑，找到如下资料，便于新手理解：

干货篇|如何选择合适的相机分辨率和镜头？ - 知乎 (zhihu.com)

用物方分辨率乘以放大倍率，得到像方分辨率；用算得的像方分辨率跟2倍的像元尺寸作比较：

1） 如果镜头像方分辨率=2倍的像元尺寸，说明匹配刚刚好，谁都不浪费。

2）如果镜头像方分辨率>2倍的像元尺寸，则浪费了相机的分辨率。

3）如果镜头像方分辨率<2倍的像元尺寸，则浪费了镜头的分辨率。

PS：发现EDmund网页上有很多光学概念的讲解，很详细，附上网页关于传感器和镜头分辨率的资料供学习交流

傳感器和鏡頭 | Edmund Optics