Оптика в техническом зрении. Лекция 4: Разрешающая способность

[AndreyDmitriev]

Спасибо! Небольшое "алаверды" к теме измерения разрешения из другой области, возможно кому-нибудь будет любопытно. Это также делается при использовании рентгена (неразрушающий контроль всяких деталей). Это нужно, потому что пятно рентгеновской трубки представляет собой не идеальный точечный источник, а имеет вполне определённый размер:

причём по ширине и высоте значения могут быть разные разные, так что измерение в общем случае производится в двух направлениях. Ну а поскольку это дело зависит от геометрии, то оно и называется геометрической нерезкостью. Разрешение нам надо знать, чтобы понимать насколько мелкие детали или дефекты мы сможем расмотреть на рентгеновском изображении.

Для измерения берётся вот такой проволочный эталон:

Там вольфрамовые проволочки разного диаметра, скажем номер 10 - это две проволочки диаметром сто микрон на таком же расстоянии между ними.

В рентгене это выглядит вот так:

Если увеличить, то вот:

Эталон размещают под углом два-пять градусов, чтобы избежать ситуации, когда проволочки точно совпадут с сеткой пикселей детектора, либо напротив, попадут между, это будет влиять на результаты. Тут как раз тот случай, когда муар нам нужен - мы осуществляем усреднение поперёк эталона (между красными линиями, стандарт требует взять 60% ширины).

Дальше строится профиль линии и смотрится в процентом соотношении насколько середина между проволочками "разрешается", это Dip называется:

И вот там, где у нас получается 20% в просвете между проволочками, тут интерполяция полиномом второй степени, это и есть разрешение в микронах:

Как-то так. На видимость дефектов также и контраст оказывает влияние, его определяют при помощи пенетраметров с дырочками, накладывая их на определённую толщину просвечиваемого материала, но это уже другая история:

[AndreyWinter]

Спасибо, прекрасный дополняющий комментарий. Вставлю в статью ссылку на него)

Дальше строится профиль линии и смотрится в процентом соотношении насколько середина между проволочками "разрешается", это Dip называется.

И вот там, где у нас получается 20% в просвете между проволочками... это и есть разрешение в микронах.

Выглядит так, что это тоже самое ЧКХ, только для другого диапазона. Разве что вместо физического контраста – Dip (как я понимаю, это некий аналог контраста либо геометрический по графику, либо через фототок). Даже граница 20% совпадает с контрастом 0,2 (хотя объективы и ниже 0,2 разрешают, просто качество совсем плохое у картинки).

Физические принципы везде довольно близки) В акустике АЧХ тоже близка к ЧКХ – характеристика качества системы в зависимости от частоты.