렌즈와 이미지의 해상도.
해상도의 정의는 무엇입니까? 그리고 왜 중요합니까?
해상도는 이미지의 선명도를 정의하며 고급 카메라 기능을 나타낼 수 있습니다.
해결 방법에는 네 가지 유형이 있습니다.
1.) 픽셀 카운트 해상도
2.) 시스템 해상도
3.) 렌즈 해상도
4.) 각도 해상도
모든 유형의 해상도는 관련되어 있으며 컴퓨터 비전에 공동으로 영향을 미칩니다.
해상도가 왜 그렇게 혼란 스러울 수 있습니까?
당신은 혼자가 아닙니다! 전문가조차도 실제로 네 가지 다른 기술 지표를 나타낼 때 "해상도"라는 용어를 같은 의미로 사용합니다. 우리는 IEEE P2020 워킹 그룹 내에서 2018년 대화에서 광학 엔지니어, 이미지 품질 엔지니어, 센서 엔지니어링 및 컴퓨터 비전 엔지니어 간의 이러한 오해를 발견했습니다.
센서의 해상도는 별도의 기사에서 논의하는 CMOS 센서 형식 유형(예: 1/3", 1/2" 등)과도 밀접한 관련이 있습니다.
해상도로서의 메가픽셀
픽셀 카운트 해상도
픽셀 수 해상도는 휴대 전화 업계에서 대중화되었지만 최종 출력 / 본 이미지의 해상도가 거의 50MP + 해상도를 갖지 않기 때문에 50MP + 카메라에서는 종종 오해의 소지가 있습니다.
정의:
- 센서에서 빛을 포착하는 포토다이오드 웰의 총 수입니다.
- 디스플레이 및 프로젝터용 발광 소자의 총 수입니다.
- 디지털 이미지의 총 픽셀 수입니다.
정확한 사용법:
카메라는 64 메가 픽셀을 가지고 있으며 12-16 메가 픽셀 이미지를 만듭니다.
부정확 한 사용법 :
카메라는 64MP입니다.
해상도로서의 SFR
시스템 해상도란 무엇이며 왜 중요한가요?
시스템 해상도는 모든 디지털 이미지의 품질을 특성화 할 수 있습니다. 디지털 카메라 생산 라인에서 렌즈, 렌즈 대 센서 정렬 및 이미지 처리 파이프라인이 최소 품질 임계값을 충족하는지 확인하기 위해 자주 사용됩니다. 또한 다양한 카메라 및 이미지 처리/압축 방법을 벤치마킹하는 데 사용할 수 있습니다. 이 메트릭에는 렌즈, 렌즈 간 정렬, 센서, ADC 및 아날로그+디지털 이미지 처리 파이프라인의 입력이 포함됩니다.
정의:
- 공간 주파수 응답(SFR)은 이미지의 그라디언트에서 대비 변화를 측정합니다.
시스템 분해능을 계산하는 방법:
ISO12233을 따르거나 Imatest의 웹 사이트를 읽으십시오.
시스템 해상도를 표현하는 방법 :
사진 높이당 선 너비, 필드 위치 및 조명을 포함합니다.
정확한 사용법:
SFR은 1000lux 5000K 조명에서 25° 시야각에서 2000LW/PH입니다.
부정확 한 사용법 :
이미지의 MTF는 2000LW/PH입니다.
SFR이 컴퓨터 비전에 미치는 영향은 무엇입니까?
출신: 바실예비치 등 Al. " 컨볼루션 네트워크의 인식에 대한 Blur의 영향 조사"
결의안으로서의 MTF
"광학 해상도"는 이미징 광학 엔지니어가 사용하며 시스템 해상도에 대한 입력입니다.
광학 해상도는 광학 시스템의 '선명도'를 특징으로합니다. MTF는 현미경, 이미징 렌즈, 쌍안경 및 프로젝션 광학을 포함한 초점 및 비초점 광학 시스템 모두에 적용됩니다.
정의:
- 두 점을 해결하는 광학 시스템의 기능.
광학 해상도를 표현하는 방법:
MTF를 백분율, 주파수, 필드 각도 및 파장으로 포함합니다.
정확한 사용법:
렌즈의 포토픽 MTF는 50° 시야각에서 20%@200LP/mm입니다.
부정확 한 사용법 :
렌즈의 MTF는 20%입니다.
해상도로서의 순간 FoV
"각도 해상도"는 항공 우주 / 방위 산업 및 컴퓨터 비전 엔지니어가 사용합니다.
시스템의 각도 해상도는 FoV 정도당 픽셀 수를 결정합니다. 또는 개체를 가로지르는 단위 거리당 픽셀 수입니다.
정의:
- 개체 공간의 숫자(또는 분)는 이미지의 픽셀로 덧셈됩니다.
각도 분해능을 계산하는 방법:
왜곡 프로파일에 대한 각도 해상도를 포함하는 고급 시야 계산기 를 사용하십시오.
각도 해상도를 표현하는 방법:
각도 해상도와 필드 각도를 모두 포함합니다.
정확한 사용법:
이미징 시스템의 각도 해상도는 25° 필드 각도에서 각도당 12px입니다.
부정확 한 사용법 :
이미징 시스템의 각도 해상도는 도당 12픽셀입니다.
각도 해상도가 컴퓨터 비전에 미치는 영향은 무엇입니까?
각도 분해능은 네트워크에 입력할 수 있는 가장 큰 객체 스케일을 정의합니다. 성능에 미치는 영향은 직접적입니다. 달러 등. Al은 보행자 감지기의 평균 미스 비율에 대한 직접적인 결과를 보여줍니다. 50픽셀 미만으로 최첨단 검출기라도 검출 시 50%의 누락률을 가질 수 있습니다. 이는 규모가 감소함에 따라 빠르게 증가합니다.
출처: 돌라르, 외. al. "보행자 감지 : 최첨단 평가"
메가픽셀과 MTF를 해상도로 결합
"효과적인 해상도"는 렌즈 공급업체 마케팅 팀에서 사용합니다.
유효 해상도는 새 카메라를 만들 때 렌즈 선택을 필터링하는 빠른 방법입니다. 렌즈의 광학 해상도(MTF)는 카메라 하드웨어에 대한 광범위한 경험 없이는 이해하기 어려울 수 있습니다. 많은 숙련된 카메라 엔지니어는 제조업체가 MTF 차트/테스트로 사용할 수 있는 트릭조차 모르기 때문에 효과적인 해상도는 시스템 수준 해상도로 바로 가는 지름길이 될 수 있습니다.
정의:
- 렌즈의 광학 해상도가 적합해야 하는 센서 픽셀 수 해상도입니다.
효과적인 해상도를 표현하는 방법 :
픽셀 수와 이미지 센서 형식 크기를 모두 포함합니다.
정확한 사용법:
렌즈는 12MP 1/2.3" 센서에 적합합니다.
부정확 한 사용법 :
렌즈는 12MP 등급이므로 광학 해상도는 모든 12MP 센서에 적합합니다.
이 오해의 소지가 있는 지표는 렌즈 제조업체에서 영원히 사용되고 남용될 것입니다. 렌즈 구매자 인 경우 : 이제 경고를 받았습니다.
참조 및 관련 링크:
1.) 돌라르, 등등. al. "보행자 감지 : 최첨단 평가"
2.) 바실예비치 등 Al. "컨볼루션 네트워크의 인식에 대한 Blur의 영향 조사"
그렇다면 Commonlands에서 렌즈에 대해 이야기할 때 해상도를 어떻게 사용합니까?
렌즈 공급업체로서 당사는 경험적 시스템 분해능 측정을 기반으로 객관적인 유효 분해능 점수를 제공합니다.
성능에 중요한 것은 최종 이미지 품질입니다.
일반적인 렌즈 유효 해상도 메트릭의 경우:
우리는 픽셀 피치가 다른 여러 센서를 사용하여 초점 ISO12233 : 2014 측정을 수행합니다.
그런 다음 최대 이미지 원을 찾습니다.
최대 센서 크기와 종횡비를 적용한 후 총 픽셀 수를 계산합니다.
각 센서 형식 유형의 효과적인 분해능 메트릭의 경우:
우리는 일반적인 렌즈 유효 해상도에서 동일한 픽셀 피치 측정을 취합니다.
그런 다음 특정 형식 유형의 4:3 종횡비 센서에 맞는 픽셀 수를 계산합니다.
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카메라 요구 사항을 확인하고 싶으십니까?
무료 웹 기반 AoV 계산기를 사용하여 시스템의 시야 요구 사항을 결정하십시오. 그런 다음 M12 렌즈 계산기 를 사용하여 요구 사항을 사용 가능한 렌즈와 일치시킵니다. 피사계 심도 계산기는 또한 모든 센서와 렌즈 조합에 대해 과초점 거리와 피사계 심도를 제공합니다.
또한 많은 엔지니어가 흥미롭게 생각하는 몇 가지 다른 계산기가 있습니다.