чутливості е (Х) і нормировке відчуття. Для очі - це спектральна чутливість або крива відносної видности v (A). Відчуття виявляється пропорційним воздействующему світловому потоку
Формування оптичного зображення
Вхідним сигналом ТВС є плоске оптичне зображення (зображення) - Е (х, у, Жґ, t). Проектування будь ТВС включає аналіз питань формування оптичного зображення на вході системи. Якість сформованого телевізійного зображення у значній мірі визначається якістю вхідного оптичного зображення. Без врахування механізмів його побудови неможлива правильна інтерпретація даних про досліджуваної сцені в системах автоматичного аналізу зображень і системах технічного зору.
Для розуміння механізмів формування вхідного зображення будемо спиратися на основні закономірності геометричної оптики. Об'єкт, наприклад випромінюючий (світиться) або відображає, може бути описаний функцією яскравості L (Х, у, z, Жґ, t), де х, у, z - Просторові координати; Жґ - довжина хвилі випромінювання; t - час. Аналогічно може бути описано плоске зображення цього об'єкта L (x, у, Жґ, t), зокрема як функція освітленості Е (х, у, Жґ, t), побудоване тієї чи інший зображає системою в координатах х, у простору зображень.
З оптики відомо, що зображенням точкового об'єкта, створюваним ідеальної оптичною системою, є точка, в яку сходяться промені, які виходять від розглянутого точкового об'єкта. Якщо прийняти кожну точку поверхні об'єкта, що відображає світло від стороннього джерела, за локальний джерело світла, то сукупність зображень цих точок дає оптичне зображення об'єкта. Сукупність точок, зображення яких можна отримати за допомогою отображающей системи, утворює простір об'єктів, а сукупність точкових зображень цих об'єктів - простір зображень.
У цьому випадку світлові промені слабо переломлюються і поглинаються середовищем. Це дає можливість формувати зображення, адекватно відображають властивості переданої (спостережуваної) сцени. У тих же випадках, коли ці умови не виконуються, виникають певні яркостние, колірні і геометричні спотворення. Наприклад, при спостереженні віддалених гірських ландшафтів або поверхні Землі з літальних апаратів виникають колірні і контрастні спотворення, викликані виборчим поглинанням і розсіюванням світла в атмосфері (густозеление масиви набувають блакитнуватий відтінок, контрасти об'єктів різної яскравості знижуються). У зв'язку з ефектами, викликаними заломленням світла в атмосфері, на зображенні, в тому числі і при спостереженні оком, виникають геометричні спотворення. У необхідних випадках зазначені закономірності формування зображень враховуються особливо.
Геометрична оптика грунтується не тільки на постулаті про однорідність середовища, а й про прямолінійності і взаємної незалежності поширення в ній світлових пучків, оборотності ходу світлових променів, відомих законах відбиття і заломлення світла, принципі Ферма і законі збереження енергії.
У результаті розрахунків визначаються характеристики механічної конструкції пристрою і необхідні значення їх варіацій в процесі фокусування, зміни яскравості, спектрального складу і інших параметрів; проводиться вибір оптичних елементів.
Розрахунок оптичного вузла базується на властивостях кардинальних точок, даних про головну і фокальних площинах, а також фокусних відстанях. Луч 1 (рис.2), паралельний оптичній осі об'єктива, в просторі зображень 1 'перетне оптичну вісь у точці F'. Ця точка називається заднім фокусом об'єктива і є зображенням нескінченно віддаленого точкового об'єкта. У цій точці збираються всі промені, що поширюються паралельно оптичній осі, у тому числі і промінь, що співпадає з оптичною віссю, що проходить через точку фокусу без зміни напрямку свого поширення в оптичній системі.
Паралельні промені при поширенні в зворотному напрямку (2 і 2 ') збираються в точку переднього фокусу F. Промені 1 і 1 'називають сполученими, їх продовження утворює точку N ', лежачу в задній головній площині об'єктива (N 'Н'). Аналогічно утворюється точка N, лежача в передній головній площині (NH).
Найважливішою робочої характеристикою об'єктива є його фокусна відстань f: переднє - від передньої головної площини до точки переднього фокусу (f), заднє - від задньої головної площини до точки заднього фокусу f). Площині, проходять через точки фокусів F і F ' перпендикулярно оптичної осі, називають передньою і задньою фокальними площинами. Фокальні площині є геометричним місцем точок, в яких збираються пучки паралельних між собою променів простору предметів довільного кута нахилу до оптичної осі системи, наприклад пучок променів L збирається в точці L ', що лежить в задній фокальній площині.
Побудова оптичного зображення сцени розглянемо на прикладі відрізка АВ, визначального положення предмета (рис.3). Оптичну систему задамо становище...
