热像仪空间分辨率主客观评价关系的探讨
数字摄影机动态范围的主客观评价关系探究
数字摄影机动态范围的主客观评价关系探究陈绪朋李勃(北京电影学院中国电影高新技术研究院,北京100088)ʌ摘要ɔ为了了解数字影像质量与人眼主观视觉感受之间的关系,本文以摄影机动态范围为例,进行一系列测试实验,初步探索影像质量技术参数在动态范围这一角度与人眼主观感受之间的关系㊂测试实验选择了三台常见的不同厂商的摄影机型,拍摄动态范围的测试卡以及利用软件进行读取数据来获取客观测试结果,同时拍摄不同光线下的实景让观察者进行观看来获取主观测试结果㊂测试实验结束后,对客观测试结果和主观测试结果进行对比分析,结果发现客观评价往往是和主观评价不一致的,这些不一致也为以后技术发展方向提供一些参考价值㊂ʌ关键词ɔ数字摄影机影像质量动态范围主客观测评ʌ中图分类号ɔJ9311数字影像质量主客观之间的关系意义如今,随着数字电影技术的不断发展,数字影像在质量上不断有新的突破,高帧率㊁高分辨率㊁高动态范围㊁大画幅等数字电影高新技术手段已成为数字电影技术发展的潮流,各大摄影机厂商也不断在数字技术上进行新的研发和提升㊂例如大画幅技术的出现,已经成为各大摄影机厂商的竞争力之一,A R R I推出了A L E X A L F以及A L E X A m i n i L F,R E D公司推出了MO N S T R O8K V V,S O N Y 推出C i n e A l t a V,甚至国产品牌K I N E F I N I T Y也发布了MA V O L F和MA V O E d g e8K㊂毫无疑问,随着传感器面积的增大以及各种技术指标的提升,大画幅技术一定会提升画面呈现的影像质量,但是人眼能感受到的影像质量提升的多少和技术进步的幅度是否直接相关,这是值得探讨的㊂2006年北京电影学院王春水老师发表的一篇名为‘现代影视制作流程中的数字影像质量评测体系研究“,文中指出 对影像的主观评价与其客观参数的理论推算通常会不一致 ,所以搞清楚客观评价和主观评价的关系是比较重要的一个课题㊂影像质量提升到一定程度之后,从人眼的角度来说并不能得到明显的感受,有可能某个影像在客观评价上非常突出,但是主观评价上却不那么突出,人眼对影像质量的感知毕竟有一个阈值,超过这个阈值人眼对其感受就不那么明显了㊂评价影像质量主客观之间的关系涉及很多技术参数,需要多维度的从影响影像质量的指标入手来逐一分析㊂例如拍摄时使用传感器的大小㊁帧速率㊁分辨率㊁快门开角㊁动态范围㊁颜色㊁噪声㊁混叠,因为客观条件所限,本文主要从动态范围这一维度为例,初步探索影像质量主客观之间的关系,希望能提供一些有价值的结论㊂ʌ作者信息ɔ陈绪朋(1990 ),男,北京电影学院中国电影高新技术研究院硕士研究生在读,主要研究方向:数字电影技术;李勃(1985 ),男,北京电影学院中国电影高新技术研究院讲师,主要研究方向:电影制作技术㊂2主客观测试准备影像质量的主客观测评使用的摄影机选用了目前行业内较为常见的S O N Y P MW-F55㊁A L E X A m i n i㊁R E D D R A G O N6K这三台S35传感器的摄影机,其中R E D D R A G O N6K在测试中未开启H D R X模式(H D R X是R E D摄影机通过一次正确曝光和一次高光保护曝光获取高动态范围的模式),表1是三台机器标称的主要技术参数㊂表1三台机器标称的主要技术参数指标机型传感器尺寸(mm)标称动态范围(s t o p s)信噪比(d b)全靶面拍摄最大分辨率基准感光度S O N Y P MW-F55(带录机A S X-R5)27.1ˑ14.2914574096ˑ21601250A L E X A m i n i28.25ˑ18.1714无3424ˑ2202800R E DD R A G O N6K30.72ˑ15.816.5+806144ˑ3160800为了保证测试的准确性,客观测试和主观测试选择了同一支镜头 A R R I U l t r a P r i m e镜头,焦距为50mm,所得出的客观和主观数据均为整个摄影系统综合数据;测试过程中使用世光L-758D和美能达C L-200A控制曝光和色温;所有被测图像是在D a V i n c i R e s o l v e S T U D I O17中D C I P3色域下导出的16b i t T i f f格式图像,最大程度保证原始图像质量㊂2.1客观评价方法动态范围的客观测试拍摄方式是在全黑的环境下拍摄使用灯箱透射X y l a-21D y n a m i c R a n g e T e s t C h a r t测试卡,X y l a-21D y n a m i c R a n g e T e s t C h a r t 是专业测试动态范围的测试卡,有20档F光圈动态范围级别(21级),并允许光以1ʒ1000000的方式通过第21级,其所能测量的动态范围超过目前市面上所有摄影机器,能够精确地测试出摄影机能达到的最大动态范围㊂I m a t e s t是美国I m a t e s t L C C公司开发的一款专业影像评测软件,能够精细量化图像数据㊂拍摄结束后,将画面在I m a t e s t软件灰阶卡 选项中进行读取,同时辅助亮度示波器查看㊂2.2主观评价方法动态范围的主观测评方法主要是对低调光㊁中间调㊁高调光这三种光线下的实景进行拍摄,分为使用正常曝光㊁过三档曝光㊁欠三档曝光的方式进行拍摄,最后剪辑合成一个测试短片,将测试短片打包放映㊂同时邀请了16名测试观众,对观众主要使用单刺激连续质量分级法,辅助分屏进行主观观看测试㊂每放完一个测试片后要求被测者在测试打分卷上打分,收集统计分值得到MO S(M e a n O-p i n i o n s c o r e)值㊂3客观测试的过程及测试结果3.1客观测试过程客观评价测试是在全黑的环境下拍摄X y l a-21 D y n a m i c R a n g e T e s t C h a r t测试卡,拍摄数据见图1㊂图1 X y l a-21D y n a m i c R a n g e T e s t C h a r t测试卡图2S O N Y P MW-F55的动态范围客观测试结果图3S O N Y P MW-F55拍摄测试卡画面的亮度示波器使用摄影机S O N YP MW-F55(4K)拍摄X y l a-21D y n a m i c R a n g eT e s t C h a r t测试卡画面,将处理后的测试卡画面导入I m a t e s t软件中进行分析,见图2,画面数据分析得出结果S l o p e-b a s e d D R=14.8㊂从示波器上来看,摄影机S O N Y P MW-F55(4K)拍摄X y l a -21D y n a m i c R a n ge T e s t C h a r t 测试卡画面一共显示14档,见图3㊂图4 A L E X A m i n i的动态范围客观测试结果图5 A L E X A m i n i 拍摄测试卡画面的亮度示波器摄影机A L E X Am i n i 使用3.4K 分辨率㊁O p e n ga t e 拍摄的测试卡画面,由I m a t -e s t 软件分析结果如图4,数据分析结果显示是摄影机A L E X A m i n i的动态范围14.6档,从示波器显示来看,表现的有效动态范围为13.5档,见图5㊂图6 R E D D R A G O N 6K的动态范围客观测试结果图7 R E D D R A G O N 6K 拍摄测试卡画面的亮度示波器摄影机R E DD R A G O N 6K 使用6K 分辨率拍摄的测试卡画面,经过数据分析得出结果如图6所示,数据显示14.8档,从示波器上来看,摄影机RE D D R A G O N 6K 所呈现的有效动态范围是13档,见图7㊂3.2客观测试结论从上面三组数据来看,i m a t e s t 读取的数据相对都偏高(使用斜率测量,在暗部区域信噪比(S N R )小于1的部分,因为色调映射和耀光的原因会导致数值偏高),实际使用的动态范围数值都在此基础上减少一档左右㊂三台机器相差不多,基本都在13.5档左右,S O N Y P MW -F 55动态范围要高一些,为14档;A L E X A m i n i 为13.5档,R E D D R A G O N6K 相对低一些,为13档㊂4主观测试过程以及测试结果4.1主观测试过程4.1.1拍摄阶段在北京电影学院数字影像评测实验室布置了一个实景,见图8,对摄影机动态范围的呈现进行了变量的设计,其中实景光线和摄影机光圈作为拍摄变量,现场实景布置设置了低调㊁中间调㊁高调三种光线条件,对这三种光线条件下的实景,分别进行正常曝光㊁过三档曝光㊁欠三档曝光的方式拍摄㊂图8 实验场地实景同时,三台机器分别进行拍摄时记录r a w 格式素材(R E D 使用的是拍摄常用的5ʒ1压缩比㊁考虑数据量大小兼画面质量),由于m i n i 的2K 分辨率没有r a w 格式,所以这个指标拍摄的是a p pl e pr o r e s 4444格式,尽量保证以高质量图像进行测试㊂4.1.2后期处理放映阶段后期在D a V i n c i R e s o l v e S T U D I O 17中进行处理,图像数据解拜耳后,根据厂商提供的相应查色表将色彩空间转换到D C I P 3色域,伽马值为2.6㊂剪辑后的测试片前30秒分别是3段10秒不同机器的画面,后10秒是三个画面的分屏画面,单个测试片时长是40秒,再通过D V S C l i ps t e r 进行D C P 制作,D C P符合D C I标准,最后将D C P上载至放映系统中,进行放映㊂测试片地点在北京电影学院C楼放映厅,银幕宽度为6米,高度为2.5米,观看者距离银幕距离为5米左右,视场角大约为61度,银幕为标准亮度48c d/m2,使用巴可D P4K-P放映机进行放映㊂在测试片段制作中,三个画面的排放顺序是随机的,以排除人眼的倾向性㊂主观测评流程见图9㊂图9主观测试流程图4.1.3主观测评实验者观看打分阶段共有16位实验者进行了主观评价,年龄在21 ~34岁之间,平均年龄26.9岁㊂男性13人㊁女性3人㊂其中影像从业者15位,主要从事电影摄影和数字电影技术,其中有一名是普通观众,所有人的视力或者矫正视力都达到1.0㊂样本中专业人士偏多主要是由于疫情期间防疫管控形势严峻,非专业人士无法到场,同时尽量减少聚集人数㊂实验者在观看不同的测试片后会对每一个片段进行打分,每一个维度的测试会有一个打分规则㊂本节测试是三台摄影机以全靶面摄同一实景高中低调三种光线效果下的明暗舒适度表现,每一种光线效果下通过改变光孔大小再取过曝三档和欠三档然后后期拉回正常曝光水平的图像进行主观测试㊂共有9大组实验数据㊂主观评价标准有明显不舒服-3分㊁比较不舒服-2分㊁一般-1分㊁比较舒服0分㊁舒服1分㊁特别舒服2分㊁非常舒服3分这七个级别㊂每组数据计算出MO S值(M e a n O p i n i o n s c o r e)以便评估使用㊂4.2主观测试结果4.2.1低调光线效果下三种曝光画面动态范围测评结果如图10所示,低调环境的布光方式为,以灯泡光源为主光,台灯为辅光,一只万源光引猎星300加束光筒形成侧逆光增加反差㊂用亮度表测量灯芯最亮处和画面最暗处亮度差大于20档,然后用照度表测量人脸右侧面颊,以此为曝光点进行拍摄㊂图10低调光效场景示意图4.2.1.1在低调光线下正常曝光画面测评结果摄影机用正常曝光的方式拍摄低调光场景下的画面如图11㊂图11(a)为S O N Y P MW-F554K正常曝光拍摄画面;(b)为A L E X A m i n i3.4K正常曝光拍摄画面;(c)为R E D D R A G O N6K正常曝光拍摄画面本次实验中F554K㊁A L E X A m i n i3.4K和R E D D R A G O N6K明暗舒适度的MO S值分别为0.867㊁0和-1.667,如图12,得出低调光线正常曝光下,F554K表现最好,其次是A L E X A m i n i 3.4K,最差的是R E D D R A G O N6K,即F554K> m i n i3.4K>R E D D R A G O N6K ㊂图12三台摄影机主观测试打分分布4.2.1.2低调光线效果下过三档曝光后拉回正常曝光水平画面评价对比摄影机用过三档曝光的方式拍摄低调光场景,从示波器来看,灯泡高光以及人物轮廓光处已经被切割,经过后期处理成正常曝光水平的画面如图13㊂图13(a)为S O N Y P MW-F554K拍摄画面;(b)为A L E X A m i n i3.4K拍摄画面;(c)为R E D D R A G O N6K拍摄画面本次实验中F554K㊁m i n i3.4K和R E D D R A G O N6K明暗舒适度的MO S值分别为-0.6㊁-0.2和0.733,如图14㊂这次测试结果反而是R E D D R A G O N6K明暗舒适度最好,即R E D D R A G O N6K>m i n i3.4K>F554K ㊂图14三台摄影机主观测试打分分布4.2.1.3低调光线效果下欠三档曝光后拉回正常曝光水平画面评价对比三台摄影机用欠三档曝光的方式拍摄低调光场景之后,经过后期处理成正常曝光水平的画面如图15所示㊂图15(a)为S O N Y P MW-F554K拍摄画面;(b)为A L E X A m i n i3.4K拍摄画面;(c)为R E D D R A G O N6K拍摄画面本次实验中F554K㊁m i n i3.4K和R E D D R A G O N6K明暗舒适度的MO S值分别为-1.667㊁-1.733和-2.933,如图16㊂测试结果跟本组测试第一个低调正常曝光下比较相似,即F55 4K>m i n i3.4K>R E D D R A G O N6K ㊂图16三台摄影机主观测试打分分布4.2.2中间调光线效果下的明暗舒适度测试图17中间调光效场景示意图如图17所示,中间调的布光,画面左右两侧各放置了一只加了柔光伞的万源光引猎星300,左右两侧测量出的光比为2ʒ1,用黑棋控制背景区域暗部亮度㊂利用亮度表测量灯泡最亮处与桌面下最暗处亮度差达到20档以上,用照度表测量右侧脸颊读数,以此为曝光点进行拍摄㊂4.2.2.1中间调光线效果下正常曝光评价对比图18(a)为S O N Y P MW-F554K正常曝光拍摄画面;(b)为A L E X A m i n i3.4K正常曝光拍摄画面;(c)为R E D D R A G O N6K正常曝光拍摄画面摄影机用正常曝光的方式拍摄中间调光线场景下的画面如图18所示㊂本次实验中F554K㊁m i n i3.4K和R E DD R A G O N6K明暗舒适度的MO S值分别为1.2㊁0.867和-0.2,如图19㊂即F554K>m i n i3.4K> R E D D R A G O N6K ㊂图19三台摄影机主观测试打分分布4.2.2.2中间调光线效果下过三档曝光后拉回正常曝光水平画面评价对比摄影机用过三档曝光的方式拍摄中间调光线场景,亮度示波器显示灯泡高光处已经被切割,经过后期处理成正常曝光水平的画面如图20所示㊂图20(a)为S O N Y P MW-F554K拍摄画面;(b)为A L E X A m i n i3.4K拍摄画面;(c)为R E D D R A G O N6K拍摄画面本次实验中F554K㊁m i n i3.4K和R E DD R A G O N6K明暗舒适度的MO S值分别为-0.857㊁-2.214和0.071,如图21㊂即舒适度R E DD R A G O N6K>F554K>m i n i3.4K ㊂图21三台摄影机主观测试打分分布4.2.2.3中间调光线效果下欠三档曝光后拉回正常曝光水平画面评价对比三台摄影机用欠三档曝光的方式拍摄中间调光线场景之后,经过后期处理成正常曝光水平的画面如图22所示㊂图22(a)为S O N Y P MW-F554K拍摄画面;(b)为A L E X A m i n i3.4K拍摄画面;(c)为R E D D R A G O N6K拍摄画面本次实验中F554K㊁m i n i3.4K和R E D D R A G O N6K明暗舒适度的MO S值分别为-1.5㊁-1.86和-2.71,如图23㊂即舒适度F554K> m i n i3.4K>R E D D R A G O N6K,F55在暗部表现突出㊂图23三台摄影机主观测试打分分布4.2.3高调光效效果下的明暗舒适度测试图24高调光效场景示意图如图24所示,高调光的布光以左右两侧各一只装有柔光伞的万源光引猎星300为主光,光比为1ʒ1,不用控光附件使光线平铺到前景和背景㊂用亮度表测量灯泡处和桌子下面暗部亮度差达到20档以上,用照度表测量右侧脸颊照度,以此为曝光点进行拍摄㊂4.2.3.1高调光效果下正常曝光评价对比摄影机用正常曝光的方式拍摄高调光场景下的画面如图25所示㊂图25 (a )为S O N Y P MW -F 554K 正常曝光拍摄画面;(b )为A L E X A m i n i3.4K 正常曝光拍摄画面;(c )为R E D D R A G O N 6K 正常曝光拍摄画面本次实验中F 554K ㊁m i n i 3.4K 和R E DD R A G O N 6K 明暗舒适度的MO S 值分别为0.714㊁1.5和0.857,如图26㊂即舒适度m i n i 3.4K >R E D D R A G O N 6K>F 554K ,m i n i 表现比较突出㊂图26 三台摄影机主观测试打分分布4.2.3.2高调光效果下过三档曝光后拉回正常曝光水平画面评价对比图27 (a )为S O N Y P MW -F 554K 拍摄画面;(b )为A L E X A m i n i 3.4K 拍摄画面;(c )为R E D D R A G O N 6K 拍摄画面摄影机用过三档曝光的方式拍摄高调光场景,经亮度示波器查看,灯泡㊁台灯以及背景白色织物被切割㊂经过后期处理成正常曝光水平的画面如图27所示㊂本次实验中F 554K ㊁m i n i 3.4K 和R E DD R A G O N 6K 明暗舒适度的MO S 值分别为-1.429㊁-2.214和-0.071,如图28㊂即舒适度RE D D R A G O N 6K >F 554K>m i n i 3.4K ㊂图28 三台摄影机主观测试打分分布4.2.3.3高调光效果下欠三档曝光后拉回正常曝光水平画面评价对比三台摄影机用欠三档曝光的方式拍摄高调光场景下的画面之后,经过后期处理成正常曝光水平的画面如图29所示㊂图29 (a )为S O N Y P MW -F 554K 拍摄画面;(b )为A L E X A m i n i 3.4K 拍摄画面;(c )为R E D D R A G O N 6K 拍摄画面本次实验中F 554K ㊁m i n i 3.4K 和R E DD R A G O N 6K 明暗舒适度的MO S 值分别为-0.714㊁-2.143和-2.786,如图30㊂即舒适度F 554K>m i n i 3.4K>RE D D R A G O N 6K ㊂图30 三台摄影机主观测试打分分布4.3主观测试结论从9大组测试的每组数据可以看出,三台机器测试的动态范围评价结果往往因为光效和曝光的不同,产生不一样的结果㊂但是不难看出,9大组数据还是有一定的规律可循,S O N Y P MW-F55在整体画面亮度在曝光点以下时,表现往往会比其他机器要好;R E D D R A G O N6K往往在整体画面亮度在曝光点以上时,表现比其他机器要好,A L E X A m i n i的表现倾向性就没有那么明显㊂5动态范围的主客观评价关系分析表29组动态范围M o s值得分情况摄影机型号光效和曝光S O N Y P MW-F55A L E X AM i n iR E DD R A G O N6K低调正常0.8860-1.667低调过三档-0.6-0.20.733低调欠三档-1.667-1.733-2.933中间调正常1.20.867-0.2中间调过三档-0.857-2.2140.071中间调欠三档-1.5-1.857-2.714高调正常0.7141.50.857高调过三档-1.429-2.214-0.071高调欠三档-0.714-2.142-2.786从表2可以看出,主观测试得出的明暗舒适度结论并不是跟客观整体宽容度数据完全吻合,有一定程度的背离㊂在客观测试部分用i m a t e s t和示波器综合分析, S O N Y P MW-F55㊁A L E X A M i n i和R E D D R A G-O N6K的有效动态范围分别是14档㊁13.5档和13档㊂可以看出,动态范围三台机器相差并不多, S O N Y P MW-F55稍微高一点,R E D D R A G O N6K 稍微低一点,A L E X A M i n i在两者之间㊂主观测试结果得出,从整体上看,S O N Y P MW-F55表现比较出色,在低调光㊁中间调光的正常曝光以及三种光线效果的欠三档曝光中,MO S 得分都是最高的㊂说明S O N Y P MW-F55在曝光点以下部分的层次感比较好㊂在拍摄侦探片㊁黑色电影时可能更适合,可以把暗部的影调呈现的更丰富㊂相反,R E D D R A G O N6K在三种光线效果的欠三档测试以及低调和中间调正常曝光中表现最差,说明其表现暗部层次的能力会弱一些㊂然而R E D D R A G O N6K在三种光线效果的过三档曝光中却表现突出,说明其在曝光点以上的区域层次表现比较好,那么就比较适合拍摄高调一些的画面,比如说电视广告㊁轻喜剧等电影内容或者在拍摄这些类型的影像时曝光可以稍微过一些㊂A L E X A M i n i的表现在三台机器没有那么突出,唯一在高调正确曝光中占领优势,说明A L E X A M i n i在曝光正常㊁整体画面亮度在曝光点以上的画面中表现比较好㊂从这一角度来看,主观得出的这一结论和客观测试得出的结论又基本是一致的,在图2㊁图4㊁图6中可以看到,S O N Y P MW-F55在曝光点以下密度响应相对比较密集,说明暗部亮度过度就比较平滑,层次比较多;R E D D R A G O N6K在曝光点以上密度响应比较密集,说明亮部亮度过度就比较平滑,层次比较多;A L E X A M i n i则表现比较平均㊂所以在判断一款摄影机动态范围表现如何,并不能只看传感器整体的动态范围表现,还应该根据实际情况测试暗部㊁亮部㊁中间调等的具体表现㊂综上所述,摄影机的动态范围客观和主观的评价关系,不能简单的将结论归为一致或者不一致㊂首先不同的摄影机表现出来的关系可能会不同;其次动态范围这个指标可能也只是衡量影调层次的基础指标,具体面对复杂的影像画面构成,还需要具体画面具体测试分析㊂在实际应用中,面对不同形式风格的项目时,拍摄前做好摄影机主观和客观方面的测试就显得尤为重要㊂参考文献[1]王春水.现代影视制作流程中的数字影像质量评测体系研究[J].现代电影技术,2006(12):24-27.作者贡献声明:陈绪朋,负责实验拍摄㊁数据整理分析,全文文字贡献60%;李勃,负责实验设计,全文文字贡献40%㊂R e s e a r c h o n T h e R e l a t i o n s h i p B e t w e e n S u b j e c t i v e a n d O b j e c t i v e E v a l u a t i o n o f D y-n a m i c R a n g e o f D i g i t a l C a m e r aҺChen Xupeng,Li Bo(China Film High-tech Research Institute,Beijing Film Academy)A b s t r a c t:I n o r d e r t o u n d e r s t a n d t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n d i g i t a l i m a g e q u a l i t y a n d h u m a n v i s u a l p e r c e p t i o n,t h i s p a p e r t a k e s t h e c a m e r a d y n a m i c r a n g e a s a n e x a m p l e t o c a r r y o u t a s e r i e s o f t e s t e x p e r i m e n t s t o p r e l i m i n a r i l y e x p l o r e t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n i m a g e q u a l i t y t e c h n i c a l p a r a m e t e r s i n t h e d y n a m i c r a n g e a n d h u m a n v i s u a l p e r c e p t i o n.I n t h e t e s t e x p e r i m e n t,t h r e e c o m m o n c a m e r a m o d e l s f r o m d i f f e r e n t m a n u f a c t u r e r s a r e s e l e c t e d,t h e t e s t c a r d o f d y n a m i c r a n g e i s t a k e n,a n d t h e s o f t w a r e i s u s e d t o r e a d t h e d a t a t o o b t a i n t h e o b j e c t i v e t e s t r e s u l t s.A t t h e s a m e t i m e,t h e r e a l s c e n e u n d e r d i f f e r e n t l i g h t i s t a k e n f o r t h e o b s e r v e r t o w a t c h t o o b t a i n t h e s u b-j e c t i v e t e s t r e s u l t s.A f t e r t h e t e s t e x p e r i m e n t,t h e o b j e c t i v e t e s t r e s u l t s a n d s u b j e c t i v e t e s t r e s u l t s a r e c o m p a r e d a n d a n a l y z e d.T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e o b j e c t i v e e v a l u a t i o n i s o f t e n i n c o n s i s t e n t w i t h t h e s u b j e c t i v e e v a l u a t i o n.T h e s e i n c o n s i s t e n c i e s a l s o p r o v i d e s o m e r e f e r e n c e v a l u e f o r t h e f u t u r e d e v e l o p m e n t d i r e c t i o n o f t e c h n o l o g y.K e y w o r d s:D i g i t a l c a m e r a;I m a g e q u a l i t y;D y n a m i c r a n g e;S u b j e c t i v e a n d o b j e c t i v e e v a l u a t i o n(上接第51页)3.5肩背减震器在肩扛状态下,摄影机有很多情况是需要消除多余的震动的㊂在摄影师移动甚至奔跑状态下跟拍时,光靠摄影师的体力无法灵活操控沉重的摄影机㊂斯坦尼康(S t e a d i c a m)㊁钓鱼竿(E a s y r i g)等辅助设备通过人体工程学设计,将摄影机重力分摊到摄影师的肩㊁背和腰部,并且通过机械减震,既稳定了画面又保留了手持操控感㊂部分斯坦尼康如A R-R I的T r i n i t y还加入了电子稳定技术㊂4小结经过以上对电影前期拍摄相关设备的梳理和解析,我们分别发现了不同设备的发展现状及趋势:以摄影机为核心的摄影设备,在数字化二十年后的今天已经进入了全画幅时代,全新的摄影系统在分辨率㊁帧速率㊁宽容度等方面取得的突破是胶片介质难以企及的;灯光设备在光源上发力,已经一脚跨入了L E D时代,普及化的D M X协议兼容,使其朝着更加高效㊁节能㊁经济和智能的方向发展;移动升降设备的机械承载力更是举重若轻,精确的数控技术配合电子减震技术不再遥不可及,而是成为了剧组标配㊂除了以上各自的特点,电影前期拍摄设备还存在不少发展趋势上的共性,比如设备的轻型便携化㊁无线传输㊁远程操控以及网络化的普及,这些趋势使得电影的前期拍摄的自由度更高㊁协同度更强,在保证效果的前提下,整体提升电影工业化制作的效率㊂参考文献[1]蔡全永.电影照明器材与操作[M].北京:世界图书出版公司北京公司,2013:37-236.[2]布莱恩㊃布朗.电影摄影:理论与实践[M].北京:世界图书出版公司北京公司,2015:178-215.作者贡献声明:杨可:完成电影拍摄装备编辑以及撰写,全文文字贡献60%;高孟沅隆:完成电影拍摄装备数据收集㊁电影装备调研,全文文字贡献40%㊂。
红外热像仪空间分辨率及视场角计算方法
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Fluke
热像仪事业部
2010-05
空间分辨率定义
• 空间分辨率是指红外热像仪能够识别的两个相邻目标的最小距 离。
• 通常用瞬时视场角（ 通常用瞬时视场角（IFOV）的大小来表示（ 的大小来表示（毫弧度 mrad）。 表示热像仪的最小角分辨单元。 表示热像仪的最小角分辨单元。
Fluke
热像仪事业部
2010-05
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热像仪事业部
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非制冷热像仪探测器像间距规格
目前中国市场上非制冷热像仪探测器像间距主要有： 目前中国市场上非制冷热像仪探测器像间距主要有： 1、45um； 2、35um； 3、25um
而Fluke 主要是： 主要是：51um（160*120）和25.4um（320*240）
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热像仪事业部
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Fluke
2010-05
识别距离的估算方法
在销售的过程中的可能会有客户向我们询问测试距离和识别距离， 在销售的过程中的可能会有客户向我们询问测试距离和识别距离， 这里给大家一个估算方法， 这里给大家一个估算方法，供大家参考。 供大家参考。 一般说， 一般说，测温热像仪能够准确测量目标温度一般需要9个像素， 个像素，而识 别只需要4个像素， 个像素，所以大致的距离就可以计算出来。 所以大致的距离就可以计算出来。
举例说明
1）Ti25-20对1.7m左右的人识别距离为=1.7/((51/20)*4)=0.167km（一般保留两个有 效数据）， 效数据），而能够测温的距离为 ），而能够测温的距离为： 而能够测温的距离为：=1.7/((51/20)*9)=0.074km； 2）Ti25-20对2.3m车辆识别距离=2.3/((51/20)*4)=0.225km（一般保留两个有效数据 ），而能够测温的距离为 ），而能够测温的距离为： 而能够测温的距离为：=2.3/((51/20)*9)=0.100km； 3）Ti25-20对6m中型船只识别距离=6/((25/18)*4)=0.588km（一般保留两个有效数据 ，而能够测温的距离为： 而能够测温的距离为：=6/((51/20)*9)=0.261km。
热红外光谱仪的空间分辨率
热红外光谱仪的空间分辨率全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：热红外光谱仪是一种用于研究物质的分子结构和化学成分的仪器，它通过探测物质在红外光区域的吸收和散射，来获取样品的红外光谱信息。
在实际的应用中，热红外光谱仪的空间分辨率是一个非常重要的参数，它直接影响着仪器的分析性能和应用范围。
本文将详细介绍热红外光谱仪的空间分辨率及其影响因素。
热红外光谱仪的空间分辨率是指仪器在测量样品时能够区分不同区域之间的最小尺寸差异。
通常来说，空间分辨率越高，仪器在测量时就能够更准确地定位样品的不同区域，从而获得更精确的光谱信息。
而空间分辨率越低，则表示仪器在测量时无法准确分辨不同区域，可能会造成混叠效应和信息丢失。
热红外光谱仪的空间分辨率受到多种因素的影响，其中最主要的包括以下几个方面：一、光源的发散角度：光源的发散角度越小，仪器的空间分辨率就会越高。
因为光源的发散角度决定了光束的聚焦能力，直接影响着仪器在测量时的分辨率。
二、检测器的像元大小：检测器的像元大小决定了仪器在测量时能够分辨的最小尺寸。
通常来说，检测器的像元越小，仪器的分辨率就会越高，可以更准确地获取样品的光谱信息。
三、光学系统的设计：光学系统的设计也会对热红外光谱仪的空间分辨率产生影响。
优秀的光学系统可以有效地减小光束的散射和干扰，提高仪器的分辨率和准确性。
四、样品的特性：样品的特性也会对热红外光谱仪的空间分辨率产生影响。
样品的表面粗糙度、透明度、反射性等因素都会影响仪器在测量时的精确度。
热红外光谱仪的空间分辨率是一个复杂的参数，受到多种因素的综合影响。
在进行实际应用时，需要根据具体的样品和分析要求选择合适的仪器和测量条件，以确保获得准确而可靠的光谱信息。
随着科学技术的不断发展，相信热红外光谱仪的空间分辨率会不断提高，为物质分析领域带来更多的可能性和发展机遇。
第二篇示例：热红外光谱仪是一种能够测量物体表面温度和反射率的仪器，它通过检测物体发出的红外辐射能够快速准确地获取物体表面的温度信息。
提高红外成像空间分辨率的方法探讨
提高红外成像空间分辨率的方法探讨李庆辉(西安电子科技大学技术物理学院,西安 710071)摘要 由于红外焦平面器件的像元尺寸和光学系统衍射效应的影响,红外成像系统的空间分辨率大大低于可见光成像系统。
本文介绍了目前几种主要的提高红外成像空间分辨率的可能方法:微扫描技术、光瞳滤波器及基于解析延拓理论的超分辨率图像重构技术,并对这些方法在工程实际中的应用作了评述。
关键词 红外成像 高分辨率 衍射 微扫描 图像重构中图分类号: TP73212 文献标识码:A 文章编号:1009-8518(2002)02-0025-04Study of spatial resolution improving of infrared imaging systemLi Qinghui(Institute of T echnical Physics ,X idian University ,X i ’an 710071)Abstract The spatial res olution of infrared imaging system is frequently lower than that from visible region systems due to diffraction and the finite pixel size of infrared focal plane arrays 1The Methods of im proving spatial res olution of in 2frared imaging system are summarized ,such as microscanning technique ,pupil filter and super -res olution image recon 2struction on the basis of analytic extrapolation 1The merit of these methods is als o discussed 1K ey Words Infrared imaging High res olution Diffraction Microscanning Image reconstruction收稿日期:2002-11-103本项目受国家自然科学基金委员会与中国节能投资公司联合研究基金资助,项目指准号:601070031 影响红外成像空间分辨率的主要因素 红外成像系统的空间分辨率大大低于可见光成像系统[1],其主要原因为:红外焦平面器件(IRFPA )的性能及光学系统的影响。
约翰逊准则
约翰逊准则约翰逊准则：探测距离是一个主观因素和客观因素综合作用的结果。
主观因素跟观察者的视觉心理、经验等因素有关。
要回答“热像仪能看多远”，必须先弄清楚“什么叫看清楚”，如探测一个目标，甲认为看清楚了，但乙可能就认为没看清楚，因此必须有一个客观统一的评价标准。
国外在这方面做了大量的工作，约翰逊根据实验把目标的探测问题与等效条纹探测联系起来。
许多研究表明，有可能在不考虑目标本质和图像缺陷的情况下，用目标等效条纹的分辨力来确定红外热像仪成像系统对目标的识别能力，这就是约翰逊准则。
目标探测可分为探测(发现)、识别和辨认三个等级。
A.探测探测定义为：在视场内发现一个目标。
这时目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到1.5个像素以上。
B.识别识别定义为：可将目标分类，即可识别出目标是坦克、卡车或者人等。
这是目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到6个像素以上。
C.辨认辨认的定义为：可区分开目标的型号及其它特征，如分辨出敌我。
这是目标所成的像在临界尺寸方向上必须占到12个像素以上。
以上都是在概率50%，也就是刚好能发现目标，以及目标与背景的对比度为1的条件下所得到的数据，从上面的约翰逊准则可以看出，一套红外热成像仪能看多远，是由目标尺寸、镜头焦距、探测器性能等因素决定的。
决定探测距离的因素：1、镜头焦距决定热像仪的探测距离的最重要的因素就是镜头焦距。
镜头焦距直接决定了目标所成的像的大小，也就是在焦平面上占几个像素。
通常这是用空间分辨率（IFOV）来表示，它表示每个像素在物空间所张开的角度，也就是系统所能分辨的最小角度，一般由像元尺寸（d）与焦距（f）的比值得出，即IFOV＝d/f。
每个目标在焦平面所成的像占几个像素，可由目标尺寸、目标与热像仪的距离、空间分辨率（IFOV）计算得出。
目标尺寸（D）和目标与热像仪的距离（L）的比值为目标的张角，再与IFOV相除得到像占用像素点的数量，即n＝(D/L)/IFOV=(Df)/(Ld)。
5个因素助你选到合适的红外热像仪
5个因素助你选到合适的红外热像仪随着红外技术的不断发展及普及，红外热像仪的应用范围越来越广，并且新的应用被不断开发。
红外热像仪说白了就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。
如何选择到合适的红外热像仪呢？5个因素帮助要选购的您。
1、温度分辨率：温度分辨率体现了一台红外热像仪的温度敏感性，温度分辨率越小红外热像仪对温度的变化感知越明显，选择时尽量选择此参数值小的产品。
红外热像仪测试被测物的主要目的是通过温度差异找出温度故障点，测量单个点的温度值并没有太大意义，主要是通过温度差异来找相对的热点，起到预维护的作用。
2、空间分辨率：简单来说空间分辨率越小测温越准确，空间分辨率较小时，被测最小目标覆盖了红外热像仪的像素，测试的温度即被测目标的温度。
如果空间分辨率较高，被测的最小目标不能完全覆盖红外热像仪的像素，测试目标就会受到其环境辐射的影响，测试温度是被测目标及其周围温度的平均温度，数值不够准确。
3、温度稳定性：红外热像仪的核心部件为红外探测器，目前主要有两种探测器氧化钒晶体和多晶硅探测器，氧化钒探测器主要的优势是测温视域MFOV(Measurement Field of View)为1,温度测量是精确到1个像素点。
Amorphous Silicon(多晶体硅)传感器，MFOV为9，即每点的温度是基于3×3=9个像素点平均而获得。
氧化钒探测器的温度稳定性好、寿命长，温度漂移小。
4、像素的选择：首先要确定购买红外热像仪的像素级别，大多红外热像仪的级别和像素有关。
民用红外热像仪中相对高端的产品像素为640*480=307,200，此高端红外热像仪拍摄的红外图片清晰细腻，在12米处测量的最小尺寸是0.5*0.5cm。
中端红外热像仪的像素为320*240=76,800，在12米处测量的最小尺寸是1*1cm;低端红外热像仪的像素为160*120=19,200，在12米处测量的最小尺寸是2*2cm。
红外热像仪MRTD测试方法研究
红外热像仪MRTD测试方法研究田留德;刘朝晖;赵建科;赵怀学;潘亮;段亚轩;龙江波;周艳【摘要】MRTD是评价热成像系统综合性能的重要参数。
分析了热像仪参数测试系统的两种基本结构，比较各自的优缺点，给出了各自应用场所。
研究了MRTD测试对热像仪参数测试系统各组成单元的具体要求。
根据 MRTD 参数的特点，分析了引起MRTD 测试结果一致性较差的原因，给出了相应的解决措施和修正方法。
为验证解决措施和修正模型的正确性，以一个热像仪为例进行了M RT D测试，并将测试结果与该热像仪的出厂结果比对，测试结果偏差小于15%。
实验表明，该修正模型可以提高MRTD测试结果的重复性和准确性。
%MRTD is an important parameter to evaluate the comprehensive performance of thermal imaging systems. The structure of two common test systems for testing thermal imagers is analyzed, whose advantages and disadvantages are compared and their application is given. The specific requirements on each part of test system are studied. According to the characteristics of MRTD, the causes of MRTD test result’s poor uniformity is analyzed, and the corresponding solution and correction model are given. In order totest and verify the correctness of the solution and correction model, a thermal imager is used as an example for MRTD testing. Compared withthe test results of manufacturer, the maximum deviation is less than 15%. The test results show that the correction model can improve repeatability and accuracy of MRTD test results.【期刊名称】《红外技术》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】6页(P368-373)【关键词】热像仪;最小可分辨温差;测试方法;性能评价;修正模型【作者】田留德;刘朝晖;赵建科;赵怀学;潘亮;段亚轩;龙江波;周艳【作者单位】中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安 710119; 中国科学院大学，北京 100039;中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安 710119;中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安 710119;中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安 710119;中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安 710119;中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安 710119; 中国科学院大学，北京 100039;中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安 710119;中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安 710119【正文语种】中文【中图分类】TN216红外成像技术已在军事和民用领域得到了较为广泛的应用，更灵敏、精密的红外成像系统对系统性能测试提出了更高的要求，测试技术必须适应红外技术的发展，因此红外成像系统的性能评价与测试变得越来越重要[1]。
与红外热像仪相关的标准
与红外热像仪相关的标准主要有以下几个方面：
1.红外热像仪的像素级别：大多红外热像仪的级别和像素有关，例如民用红外热像仪中相对高端的产品像素为640×480，中端红外热像仪的像素
为320×240，低端红外热像仪的像素为160×120。
2.红外热像仪的测温范围：红外热像仪一般会分成几个温度档，每个温度档的跨度越小，则测温相对会更准确些。
在选择红外热像仪时，需要根据
实际测温需求来选择合适的测温范围。
3.红外热像仪的空间分辨率：空间分辨率数值越小则空间分辨率越高，测温越准确。
空间分辨率数值小时，被测最小目标可以覆盖红外热像仪的像
素，测试的温度即被测目标的真实温度。
4.红外热像仪的外观和性能检查：例如产品的表面颜色应一致，零件的所有表面不应有毛刺和多余物，表面的刻字、符号、标志的着色应均匀、清
晰、牢固，光学零部件不应破损和脱膜、脱胶，连接部位应牢固、可靠等。
5.红外热像仪的其他性能指标：例如产品的视场范围、调焦范围、侦查威力、最小可分辨温差、MTF的检查范围、功耗、启动时间、充电时间、整
机重量、密封性等也需要符合相关标准。
以上是与红外热像仪相关的一些主要标准，仅供参考。
在购买和使用红外热像仪时，需要选择符合相关标准的产品，以保证其性能和安全性。
主客观一致的图像感知质量评价方法
主客观一致的图像感知质量评价方法2023-11-10•引言•图像质量评价模型•图像质量评价实验•图像质量评价模型优化•结论与展望01引言1研究背景与意义23随着数字图像技术的快速发展，图像质量评价在诸多领域具有广泛的应用价值，如电子商务、社交媒体、遥感监测等。
然而，现有的图像质量评价方法往往基于客观指标，难以与人类视觉系统对图像的感知一致。
因此，研究主客观一致的图像感知质量评价方法具有重要的理论和应用价值。
研究现状与问题研究内容与方法研究内容研究方法02图像质量评价模型基于客观的评价模型空间域质量评价频率域质量评价模型训练基于主观的评价模型评分法给观察者提供一些标准化的评分选项，如五级评分法，让观察者对图像质量进行评分。
描述法给观察者提供一些描述性的词汇或选项，如模糊、噪点等，让观察者选择或填写，以表达其对图像质量的感知。
直接观察法价图像质量，如清晰度、色彩饱满度等。
对客观和主观评价结果进行统计分析，如计算相关系数、回归分析等，以评估两者的一致性。
统计分析将客观和主观评价结果以图表的形式进可视化分析根据主客观一致性分析结果，对图像模型优化010203主客观一致性分析03图像质量评价实验实验数据集010203DIV2K Flickr-100K ImageNet实验方法PSNRSSIMHuman Vision SystemPSNR和SSIM的结果分析PSNR和SSIM的结果表明，基于深度学习的图像超分辨率模型在客观评价上取得了较好的性能。
然而，这些客观评价方法并不能完全反映人类的视觉感知。
要点一要点二Human Vision System的结果分析人类视觉系统评价结果表明，不同的人对图像质量的评价存在差异，且一些细微的差别可能会影响评价结果。
此外，人类视觉系统对图像的某些特征较为敏感，如边缘、纹理等。
实验结果与分析04图像质量评价模型优化优化目标与方法保持主观评价结果与模型预测结果的一致性，提高模型预测的准确性。
红外热像仪的主要基本参数
红外热像仪的主要基本参数1．f/数：f/数是光学系统相对孔径的倒数。
设光学系统的相对孔径为A=D/f（D为通常孔径，f为焦距），1A=f/D，则数f/D是表示系统的集中f为通光孔径的多少倍。
例如，f/3表示光学系统的集中为通光孔径的三倍。
2．视场视场：是光学系统视场角的简称。
它表示能够在光学系统像平面视场光阑内成像的空间范围。
当目标位于以光轴为轴线，顶角为视场角的圆锥内的任一点（在一定距离内）时能被光学系统发现，即成像于光学系统像平面的视场光阑内。
即使物体能在热像仪中成像的物空间的最大张角叫做视场，一般是ao×βo 的矩形视场。
3．光谱响应：红外探测器对各个波长的入射辐射的响应称为光谱响应。
一般的光电探测器均为选择性探测器（通常红外探测器能够测量三个大气窗口波段内的红外线辐射）。
4．空间分辨率：应用热像仪观测时，热像仪对目标空间形状的分辨能力。
本行业中通常以mrad（毫弧度）的大小来表示。
mrad的值越小，表明其分辨率越高。
弧度值乘以半径约等于弦长，即目标的直径。
如1.3mrad 的分辨率意昧着可以在100m的距离上分辨出1.3×10E-3×100=0.13m=13厘米的物体。
5．温度分辨率：可以简单定义为仪器或使观察者能从背景中精确地分辨出目标辐射的最小温度ΔT。
民用热成像产品通常使用NETD来表述该性能指标。
6．最小可分辨：温差分辨灵敏度和系统空间分辨率的参数，而且是以与观察者本身有关的主观评价参数，它的定义为：在使用标准的周期性测试卡（即高宽比为7：1的4带条图情况下，观察人员可以分辨的最小目标，背景温差，上述观察过程中，观察时间、系统增益、信号电平值等可以不受限制时调整在最佳状态。
7．帧频：帧频是热像仪每秒种产生完整图像的画面数，单位为Hz。
一般电视帧频为25Hz。
根据热像仪的帧频可分为快扫描和慢扫描两大类。
电力系统所用的设备一般采用快扫描热像仪（帧频20Hz以上），否则就会带来一些工作不便。
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４ ４
像 于无穷 远 的 四杆 靶 图像 。测 试 时 ， 像 仪 视 热 场 中 心 瞄准 四杆 靶 图像 ， 后 用 人 眼 观 察 或 仪 然
器 测 量 。空 间分 辨 角 与红 外平 行 光 管 的关 系 为
ａ
每 ｘ０ １ （ １ ０
ｆ 一红 外 平行 光 管焦 距 ＩＩ。 ． ． ＴＴ ＩＩ
㈡
式 中 ： 一被 检设 备 空 间分 辨 角 ｍｒｄ ａ ａ；
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光 电对抗 与 无 源 干扰
２０ ０ ２年 第 ２期
父 ＼ １ ／ ＼ ｛ ’ ＼ ＼ ‘ ）（ ＝ 二 ⑨
应 的张 角 即为最 小 空 间分 辨 角 ， 如下 页 图所示 。
标 。本 文 主要 探 讨 空 间分 辨率 主客 观评 价 的关
系。
（） ａ表示 两 个物 体 间距 较 大 ， 像 衍射 光 斑 互 不 成 相交 ， 容易 分 辨 。 当两物 体 逐 渐 靠 近 （ 图 ｂ ， 如 ） 使 两衍 射 光斑 在 重叠 区能 量之 和 与 峰值 能 量 之 比接近 某一 额 定值 （ ７ ％ ） ， 物 体 恰 能被 如 ４ 时 两 区分 。 当两物 体 继 续 靠 近 ， 衍 射 光 斑 在 重 叠 两 区 的能量 之 和与 峰值 能 量 之 比超 过某 一 额 定 值 （ ７ ％） ， 物 体 就 不 能 被 区 分 （ 图 Ｃ 。 如 ４ 时 两 如 ） 在 空 间分 辨率 的测量 中 ， 图（ ） 表被 测设 备 用 ｂ代 的最小 空 间分 辨 率 ， 观察 结 果 用下 式 来计 算 ，
高 的优 点 。因 此 ， 讨 热 像 仪 空 间 分 辨 率 的 客 探
观 测量 方 法具 有 重 要 的 意 义 。
２ 空 间分 辨 率 的 物理 意 义
空 间分 辨率 是 指 能够 分 辨 空 间两物 体 的能
力 ， 见 光 仪器 空 间频 率 常 用 ｌ ／ 或 周期 来 可 ｐｍｍ
个 有一 定 大小 的弥散 圆光斑 。 如 果有 相 邻 两
个物 点 ， 像 点 弥散 圆 光 班 扩散 重 叠 区 的 能 量 当 与 峰值 能量 的 比值 接 近 某 一 额 定 数 值 时 ， 个 两
弥散 圆象 点 恰 能 被 区分 开 ， 时 两 物 体 所 对 应 此
的空 间 间距 即为 最 小 空 间分 辨 率 ， 物 体 所 对 两
空间分 辨 率 客观 评 价
仪 分辨 率 的 关 系 。 以求 实现 热像仪 空 间分辨 率 的客 观评 价 。 关 键词 热 像仪
一
１ 前 言
热 像 仪在 军 事 上 主要 用 于远距 离 观察 或 瞄 准 ， 辨 能力 的 指标 有 两个 ， 分 即空 间分 辨 率和 温
度 分辨 率 。 两 项 指 标 都 是 仪 器 的 重 要 性 能 指
ｒ ： １２ ｐ ／ａ （） １
在 习惯 上 ， 由于热 像 仪被 人 用 于观察 ， 以 所 目前 空 间 分 辨 率 的测 量 大 都 采 用 主观 判 断 法 。 主 观 判断 法 的优 点 是 直观 、 便 ； 缺点 主要 是 方 其 每 次测 试 都 需要 较 多 的专 业 测试 人 员 ， 另外 ， 由 于判 断 能 力 的差 别 、 理 因 素 和 主 观 因素 的影 生 响 ， 试结 果 离 散 度 高 ， 测 结论 置 信 度 低 。 因而 ，
主观 判 断 法 不 但 会 影 响产 品 的定 型 和 交 验 ， 而
且 还 会 影 响 装 备 的 预 期 战 术 应 用 。客 观 测 量 法， 是使 用 测 试 仪 器 准 确 测 出 目标 图像 的 能量
扩 展情 况 得 出 的 。 因此 ， 有 一 致性 好 、 具 准确 度
式 中 ：） ｒ 一空 间分 辨率 ｌ／ １ ｐｍｍ； ａ一空 间 分 辨 率 板 或 四杆 靶 的 条 纹 宽 度
３ 客 观 测 量 与 主观 判 断 的 关 系
热像 仪最 小 空 间分 辨 率 的测 量 原 理 与可 见
光 仪器 相 似 ， 标 准 目标 是 经 红 外 平 行 光 管 成 其
表 示 ， 像 仪 则 常 用 ｍｒｄ来 表 示 。光 学 仪 器 热 ａ 的空 间分 辨 能 力 ， 常用 最 小 空 间分 辨率 表 示 。 大 家都 知 道 ， 在几 何 光学 成 像 中 ， 像点 与物 点 一 一对 应 ， 间 分 辨 率 是 无 限 高 的 。在 波 动 空 光学中 ， 由于光 的衍 射 效应 ， 即使 是 理想 的光学 系 统 ， 个物 点 所成 的像 也不 再 是 一个 点 ， 一 （ 二 二
一 ＜
～
ｌ
（ ） ａ
（ ｉ ｂ）
图ｌ 衍射光斑示意图
（） ｃ
主观测量 ， 采用 多名 受过 专业 训练 的观 测人 员直接 观 察标 准热 像 仪 显示 屏 上 的 四杆 靶 条 图 像， 把恰好分 辨 的靶 条 图像所 对应 的实 际宽 度代 入 （） ２式求 得热像仪 的最 小空间分辨角 。 客 观测量 ， 主观测量 的工 作条件 不变 ， 保持 用 成 像微 光度 计代 替人 眼 ， 量 热像 仪显 示屏 上 四 测 杆靶 狭缝像 的光 能分布 ， （） 用 ３式计 算不 同位置 的 能量 比值 ， ：（ —Ｅ ）（ —Ｅ ） ０ ％ （） Ｎ／ Ｎ ×１０ ３
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热像 仪 空 间分 辨率 主 客观 评价 关 系的探讨
热 像 仪 空 间分 辨率 主客 观 评 价 关 系 的探 讨 ＊
夏 留根 党 东妮
（ 南 省 洛 阳市 ０ １ 箱 ５ ４分 箱 ） 河 ６信 １
摘
要
本 文从 人 眼 、 测仪 器对物 体 的观 察 、 测机 理 出发 ， 立人 眼 与探 测仪 器 测 量 热 像 探 探 建