光学设计中主要空间频率的疑问

姚xinjian

1.根据奈奎斯特采样定律，sensor的截止频率为采样频率的一半，也就是F=1000/（2*pixel size），也被称为奈奎斯特频率Ny
2.一般而言，镜头的光学截止频率远高于sensor的奈奎斯特频率，光学截止频率怎么计算及原理不说明，自行百度

但在实际使用时，光学系统的特征频率经常为1/2Ny，这是为什么呢？

比如，sensor的pixel size=3um，则sensor的采样频率为1000/3=333lp/mm，sensor的奈奎斯特频率为166.7lp/mm；按照第2条，镜头的空间截止频率也为166.7lp/mm，但在实际设计时，大家基本都是将频率特征设置为83lp/mm。

edliao1902

若對應的是黑白相機當然是166 lp/mm(2個pixel)

但若對應彩色Camera就會變為83 lp/mm
ˋ4個pixel決定這一區塊要顯現甚麼顏色

光学小伽

反正投影镜头看的线对都按照奈奎斯特频率。其他领域的镜头我就就不太清楚

姚xinjian

光学小伽 发表于 2022-8-18 09:18
反正投影镜头看的线对都按照奈奎斯特频率。其他领域的镜头我就就不太清楚

车载领域基本都是1/2奈奎斯特频率

姚xinjian

edliao1902 发表于 2022-8-17 23:06
若對應的是黑白相機當然是166 lp/mm(2個pixel)

但若對應彩色Camera就會變為83 lp/mm

按照我的理解，黑白相机的pixel排列是1*2方式（占据2个pixel），彩色相机的pixel排列是2*2方式（占据4个pixel）
那么在一个方向上仍是2个啊

11294

姚xinjian 发表于 2022-8-18 09:28
按照我的理解，黑白相机的pixel排列是1*2方式（占据2个pixel），彩色相机的pixel排列是2*2方式（占据4个p ...

这里引入一个晶体学上的方法，判断晶格需要将一点与其周边相同的元素连起来，取其中点
黑白格子阵列中两个黑格子中心的空间距离是1.414*a，假设a是正方形像素边长，
彩色格子阵列中两个R格子中心空间距离是1.414*a*2
不难看出在空间周期上彩色阵列是黑白阵列的两倍

光学小伽

姚xinjian 发表于 2022-8-18 09:24
车载领域基本都是1/2奈奎斯特频率

本质上都是车载领域，MTF设计无法满足奈奎斯特频率，所以才按半频。投影如果按半频率，清晰度一点竞争力都没有，同理，VR领域，甚至半频也做不了，评估时就按1/4频。所以所谓看半频或者1/4频率都是妥协下的结果。原理上说，都应该按照奈奎斯特频率，但产品应用中，就看对清晰度的要求如何，决定用全频还是半频。

Gavin_1

半频的MTF高低一般能反映整条MTF曲线的高低，如果只看截止频率高低的话，有时候会难以反映中低频部分的性能好坏。所以某些系统会将特征频率设置为半频。

去微软推哦怕

Gavin_1 发表于 2022-8-18 09:44
半频的MTF高低一般能反映整条MTF曲线的高低，如果只看截止频率高低的话，有时候会难以反映中低频部分的性能 ...

请教一下，手机镜头按照四分之一频测试，是基于什么考量

Gavin_1

去微软推哦怕 发表于 2023-2-12 14:41
请教一下，手机镜头按照四分之一频测试，是基于什么考量

四分之一频测试主要考量的是对比度的高低，而不考虑解像力