ms при вимірюванні сигналу з кожного пікселя. На даний момент високопродуктивні ПЗС мають рівень шуму нижче 2 rms [].
. Моделювання ФПЗС зі зворотним засвіченням
. 1 ФПМ і метод крайової функції розсіювання
зображується прилади можуть давати зображення різної якості з точки зору передачі структури предмета. Структура і форма світлового поля в просторі зображень подібна структурі і формі предмета, однак оптична система вносить у цю структуру свої зміни, оцінка яких є оцінка якості зображення. Передача структури предмета або зображення - це відображення оптичною системою дрібних деталей об'єкта.
Показник якості ПЗС це його роздільна здатність. Роздільна здатність визначає здатність оптичної системи зображати роздільно два близько розташованих точкових предмета. Гранична роздільна здатність - це мінімальна відстань між двома точками, при якому їх зображення отличимо від зображення однієї точки.
Роздільна здатність, як параметр, визначається при вказівці значення контрасту при якому досягнуто заявлений дозвіл. Контраст зображення характеризує нормоване відношення яркостей найтемнішою і світлої деталі зображення. Контраст обчислюють, використовуючи вираз:
а модуляцію:
Де A max, A min - максимальна і мінімальна яскравість.
Таким чином, модуляція пов'язана з контрастом виразом:
Для вимірювання роздільної здатності відеокамер у всьому діапазоні контрастів використовують функцію передачі модуляції (ФПМ), що представляє собою залежність модуляції від просторової частоти. Основне завдання зображує пристрою полягає в перетворенні освітленості предмета у відеосигнал і передачу його у вигляді зображення максимально високої якості. Але фоточутливі матриці привносять в сигнал спотворення, що є перешкодою для отримання ідеального зображення.
Для поліпшення якості зображення необхідно здійснювати контроль і усувати причини погіршення зображення. Такий контроль представляє з себе випробування, що полягає в тому, що проводиться вимірювання контрасту штрихів на тест-таблиці, званої Мірою, і порівнюють їх з контрастом зображення світи, отриманим за допомогою тестованого приладу. В ідеалі цей контраст не повинен відрізнятися. У реальності прилад істотно змінює контраст зображення, і чим вже ширина штрихів на світі, тим ці зміни существенней.
На рис.2.1 зображена світу. Контраст чорних і білих смуг на всіх тест-таблицях однаковий і близький до максимуму. Коли изображающее пристрій починає формувати зображення світи, то у них виникають труднощі, пов'язані зі збереженням вихідного контрасту смуг на отриманому зображенні світи. Добре видно, що чим вже вертикальні смуги, тим менше їх контраст на екрані монітора.
Виходячи з цього прикладу, можна зробити наступні висновки:
. Перший ознака недостатньої роздільної здатності приладу це зниження контрасту дрібних елементів зображення.
. Чим менше елемент зображення тим більше повинна бути роздільна здатність приладу.
Рис. 2.1. Миру.
Для кількісної оцінки роздільної здатності відеокамер існують три значення: рівень модуляції 10% показує граничну роздільну здатність відеокамери; рівень модуляції 50% показує реальну роздільну здатність і призначений для порівняння відеокамер; рівень модуляції 30% - порогова роздільна здатність. Саме вона обмежує мінімальні значення модуляції предметів, що знаходяться перед об'єктивом відеокамери, яку можна використовувати в якості вихідних даних при проектуванні.
У даній роботі визначається модуляція вихідного сигналу ФПЗС за допомогою світи, що представляє із себе чергуються смуги світла, при заданому просторовому дозволі (рис.2.2). Просторовий дозвіл ФПЗС визначається за формулою
де Т пр - просторовий період тестового зображення. Визначення модуляції можливо без точного позиціонування світи при Т пр=4L фпя, де L фпя - розмір фотоприймальний осередки. При такому просторовому періоді будуть повністю освітлені і повністю темні фотоприймальні осередку ФПЗС (ФПЯ на рис.2.2). Розрахунок модуляції здійснюється за формулою:
де і максимальна і мінімальна величина заряду, що знаходиться в фотоприйомних осередках на рис 2.2. Мінімальний заряд буде перебувати в темній області, а максимальний буде знаходитися в освітленій області. В ідеальному випадку заряд не буде накопичуватися в неосвітлених осередках і, а отже Але в реальності величина модуляції не досягає 100%. Причиною є накопичення заряду в неосвітлених осередках і це є основною пробл...
