Угловое поле зрения

Бокшанский В.Б., Тимашова Л.Н.

 

 

ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ И ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИДЕОКАМЕР НА ОСНОВЕ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ С ЗАРЯДОВОЙ

СВЯЗЬЮ (ФПЗС)

 

ПОСОБИЕ ДЛЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

по курсу "Источники и приемники оптического излучения"

 

Москва - 2001 г.

 

ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ ФПЗС-МАТРИЦЫ

Основу любой ФПЗС-камеры (видеокамеры) составляет ФПЗС-матрица, установленная на плате с микросхемами электронной обвязки, приемный объектив, блок питания и корпус, конструктивно объединяющий все перечисленные узлы. Исходя из этого, технические характеристики и параметры ФПЗС-камеры включают в себя характеристики всех ее составных компонент. С другой стороны, в зависимости от назначения (камеры бывают бытовыми, промышленными или научными) к ним предъявляются различные требования, определяющие именно те параметры и характеристики, которые приводятся в паспорте камеры соответствующего типа. В связи с этим, рассмотрим наиболее важные характеристики видеокамеры, позволяющие провести инженерные расчеты.

Угловое поле зрения

Полем зрения видеокамеры называется та часть пространства предметов, проекция которой, создаваемая приемным объективом, вписывается в фоточувствительную площадку ФПЗС-матрицы, расположенную в фокальной плоскости. Поле зрения видеокамеры, измеренное в угловых единицах, называется угловым полем зрения. При этом плоский угол 2W определяется между главными лучами, идущими через центр входного зрачка приемного объектива и края фоточувствительной площадки ФПЗС-матрицы (см. рис. 1). Поскольку фоточувствительная зона ФПЗС-матрицы имеет прямоугольную форму, то имеет смысл говорить о горизонтальном 2W_х и вертикальном 2W_у полях зрения, определяемых по следующим формулам:

, ,

где f’ – фокусное расстояние приемного объектива, l_x, l_y – линейные размеры фоточувствительной зоны ФПЗС-матрицы. Таким образом, угловое поле зрения видеокамеры определяется фокусным расстоянием объектива, а также линейными размерами ФПЗС-матрицы.

 

 

 

Рисунок 1 – Определение углового поля зрения объектива видеокамеры

В отличие от углового, понятие линейного поля зрения применительно к ФПЗС-камере применяется реже, поскольку зависит от расстояния до объекта, что неудобно. Так, объект на рис. 1, находящийся на расстоянии L, помещается в линейное поле зрения камеры с объективом 1, и не помещается в поле зрения камеры с объективом 2.

1.3. Формат ФПЗС-матрицы

Рисунок 2 – Форматы матриц (соотношение между сторонами всех ФПЗС-матриц 4:3)

Под форматом ФПЗС-матрицы понимаются линейные размеры ее фоточувствительной зоны. При этом, для упрощения обозначений формат указывается одним числом, выраженном в дюймах, и обозначающим диаметр трубки видикона, формирующего телевизионное изображение такого же размера, что и данная ФПЗС-матрица (подобное обозначение сложилось исторически и применяется по сей день). Связь между форматом, выраженном в дюймах и реальными усредненными линейными размерами ФПЗС-матрицы представлена на рис. 2. Все стандартные телевизионные матрицы имеют соотношение сторон 4:3 (ширина к высоте), остальные (в частности, матрицы для научных исследований) могут быть произвольными.

12345Следующая ⇒

Поделиться:

Читайте также:

Бюджетная линия. Оптимум потребителя, угловое решение
Вращательное движение твердого тела вокруг оси. Угловая скорость и угловое ускорение
Кинематика вращения твердого тела. Элементарный угол поворота. Угловая скорость и угловое ускорение.
Угловая скорость и угловое ускорение
Угловая скорость и угловое ускорение при вращении тела вокруг неподвижной точки

Воспользуйтесь поиском по сайту: