對(duì)于測(cè)試數(shù)字成像設(shè)備非常重要的參數(shù)是分辨率。但有不同的方式來(lái)表達(dá)數(shù)碼相機(jī)的分辨率，有時(shí)令人困惑。下面介紹的是是最常見(jiàn)的單位。

百萬(wàn)像素

“這臺(tái)相機(jī)有1000萬(wàn)像素的分辨率”是我們經(jīng)常在廣告上看到的數(shù)據(jù)，但是從技術(shù)上看，這是錯(cuò)誤的。一個(gè)1000萬(wàn)像素的相機(jī)有一千萬(wàn)像素，可以采集鏡頭投射到傳感器上的圖像。但這并不意味著，每個(gè)像素真的擁有關(guān)于圖像內(nèi)容的有用信息。所以像素的數(shù)量與分辨率有些相關(guān)，但是沒(méi)有定義它。一個(gè)好的1000萬(wàn)像素?cái)z像機(jī)與12或14萬(wàn)像素?cái)z像機(jī)相比，具有相同的分辨率并不罕見(jiàn)。

LP /mm

指的是鏡頭的分辨率計(jì)算單位，是鏡頭對(duì)于成像質(zhì)量傳遞的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)；在模擬時(shí)代中，膠片和/或鏡頭的分辨率以每毫米線對(duì)（LP / mm）表示。此單位表示在傳感器/膠片平面中，您可以在一毫米內(nèi)找到的線對(duì)數(shù)量。一條線對(duì)是一條黑線和一條白色的線，方向相同，寬度相同。如果鏡頭的分辨率為100 LP / mm，則表示在膠片（或傳感器）上投影1毫米內(nèi)有100條黑線和100條白線。在數(shù)字時(shí)代中，數(shù)字值沒(méi)有物理范圍，只有其在屏幕上或打印中的表示。所以你不能用這個(gè)單位來(lái)表達(dá)數(shù)字圖像的分辨率。您可以使用LP / mm來(lái)表示鏡頭的分辨率。但是在這種情況下，您需要知道設(shè)備中使用的傳感器的確切尺寸，有時(shí)很難發(fā)現(xiàn)，如果無(wú)法打開(kāi)設(shè)備，大部分時(shí)間都不可能。

LP / pix（cy / px）

正如我們已經(jīng)表明，LP / mm不是數(shù)碼相機(jī)可以捕捉的分辨率的合適單位，需要不同的單位。一個(gè)非常常見(jiàn)的單位是每個(gè)像素的線對(duì)或每個(gè)像素的周期。在這種情況下，我們沒(méi)有單位的物理范圍，我們只描述一個(gè)像素可以解析多少個(gè)線對(duì)。由于線對(duì)總是黑線和白線，因此可以達(dá)到的最大分辨率是1/2 LP / pix。所以如果一臺(tái)相機(jī)可以解析0.4LP /像素，它將達(dá)到其理論最大分辨率的80％。這樣，人們可以很容易地比較兩個(gè)相機(jī)，看看他們?nèi)绾卫盟麄儞碛械南袼亓俊?/p>

LP / PH

如果只用LP / pix表示分辨率，則不考慮采樣本身會(huì)降低分辨率。所以如果你有0.5 LP / pix的照相機(jī)A和0.4 LP / pix的照相機(jī)B，你會(huì)說(shuō)A比B好。但是如果照相機(jī)A只有320像素，而照相機(jī)A有2000像素，那么照相機(jī)B一定會(huì)在同一場(chǎng)景中顯示更多細(xì)節(jié)。因此，為了使測(cè)試結(jié)果與效率（LP / pix）和像素組合的數(shù)量相媲美，將分辨率表示為每個(gè)圖像高度的線對(duì)。在這個(gè)例子中，這將導(dǎo)致160 LP / PH到800 LP / PH的比較。

PPI

掃描儀更喜歡另一個(gè)單位：PPI，每英寸像素。在掃描儀的情況下，它表示掃描原稿的一英寸（25.4毫米）的像素?cái)?shù)量。所以如果你測(cè)試該設(shè)備的分辨率，你需要知道你掃描的對(duì)象的大小。PPI類似于“像素”。它給出了一英寸的像素量，但這并不意味著這些像素保存有用的信息。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)掃描儀不能達(dá)到PPI中定義的預(yù)期采樣率。所以對(duì)于掃描儀來(lái)說(shuō)，檢查L(zhǎng)P / pix是非常麻煩的，因?yàn)檫@會(huì)給你掃描儀的性能。許多掃描儀接近0.5 LP / pix為200 PPI，但是在300 PPI或甚至400 PPI的情況下要少得多。只是提及，因?yàn)樗?jīng)常混淆和使用錯(cuò)誤：DPI不同于PPI。噴墨打印機(jī)可以具有非常高的DPI（每英寸點(diǎn)數(shù)）。

兆赫

兆赫作為空間分辨率的單位？在模擬視頻中，兆赫是已知的分辨率單位，因?yàn)槊織l線具有明確的時(shí)間。除了數(shù)字視頻之外，傳輸信號(hào)時(shí)沒(méi)有明確定義的像素。因此，您可以以μ秒為單位更好地表示圖像的寬度，如果用毫秒代替LP / mm中的毫米，則最終以兆赫為單位。

*測(cè)量MTF和/或SFR有幾種方法，所有這些方法都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

分辨率的單位及轉(zhuǎn)換
分辨率是使用斜邊，西門(mén)子星或其他具有增加頻率的常規(guī)結(jié)構(gòu)來(lái)測(cè)量的。諸如LW / PH，LP / PH或每像素周期的單位與傳感器尺寸和像素間距無(wú)關(guān)。他們只是把結(jié)果圖像和頻率內(nèi)容考慮在內(nèi)，而不是關(guān)心每個(gè)像素的大小。像LP / mm，L / mm或Cycles / mm這樣的尺寸需要關(guān)于傳感器尺寸/像素間距的知識(shí)。

下面的表格和解釋將成為即將到來(lái)的ISO 12233修訂版的一部分

LW / PH =每個(gè)圖像高度的線寬
LP / mm =每毫米線對(duì)
L / mm =每毫米線數(shù)
Cycles / mm =每毫米周期
Cycles / pixel =每像素周期
LP / PH =每個(gè)圖像高度的線對(duì)

要從左列單元轉(zhuǎn)換到上排單元，請(qǐng)?jiān)谄湫?列交叉點(diǎn)處使用操作。

空間頻率單位轉(zhuǎn)換圖

(可點(diǎn)擊圖片放大閱讀)

注1：

45度對(duì)角線方向上的像素間距不同于垂直和水平方向上的像素間距。因此，將該表應(yīng)用于對(duì)角線方向上的測(cè)量時(shí)使用對(duì)角像素間距。

注2：
有三個(gè)平面用于確定分辨率，例如LP / mm。它可以在物體空間，傳感器平面或具有給定輸出放大倍數(shù)的圖像中。在大多數(shù)情況下，傳感器平面上的分辨率是重要的。為了在這種情況下獲得正確的值，應(yīng)該將圖像文件縮放到傳感器尺寸，在這種情況下，傳感器上的像素間距等于圖像文件中的像素間距。

責(zé)任編輯：lq