鏡頭分辨率解釋

來源：www.vision-smart.com 北京博視智動技術有限公司

ICX445芯片是Sony公司近年來推出的一款高性價比芯片，其分辨率為1280*960（130萬像素），幀速為30fps。與傳統ICX267芯片的140萬像素（1340*1024）相機比，采用ICX445芯片做出的相機在分辨率近似相同的情況下，價格更便宜，幀速更快，而像元在尺寸更小的情況下，反而實現了更高的靈敏度。近年來，世界各主流相機廠商都推出了基於該款芯片的相機，如德國BASLER公司的acA1300-30gm，加拿大Pointgrey公司的FL2G-13S2M-C，德國BAUMER公司的TXG12，德國AVT公司的Manta G-125等等，均在中國市場占據了大量應用。

目前大多數用戶使用ICX445芯片的相機時，都選配了Computar、KOWA、Pentex或Fujinon公司的百萬像素鏡頭或二百萬像素鏡頭，而忽視了ICX445芯片像元尺寸更小，與傳統的ICX267和ICX274芯片不同，需要與更高分辨率的鏡頭配合使用，才能真正實現最佳成像性能的事實。為什么ICX445芯片的像素更小，就必須配合更高分辨率的鏡頭才能實現最佳成像性能呢？下面我們先來共同理解幾個概念

1． 什么是傳遞函數，又叫MTF，什么是極限空間分辨率？

簡單說，MTF是空間分辨率的一種表征方式，單位：線對/mm。每個光學或光電成像器件都有各自的MTF，鏡頭有MTF，相機也有MTF。光學器件或光電成像的器件的MTF越好，或者MTF對應的空間截止頻率越高，證明器件自身的空間分辨率越好，越能看清更小的細節。MTF對應的空間截止頻率又叫極限空間分辨率。

2. 鏡頭中的百萬像素，二百萬像素，五百萬像素是指什么？

其實，鏡頭中的百萬像素，二百萬像素和五百萬像素同樣是指鏡頭的空間分辨率，因為鏡頭必須配合相機使用，為了方便記憶鏡頭與相機的匹配關系，人們常采用對應相機的分辨率來命名鏡頭。這種命名方式其實並不科學，同時給新接觸視覺系統的人帶來了很多誤解，經常會機械的套用百萬像素分辨率相機對應百萬像素鏡頭，二百萬像素分辨率相機對應二百萬像素鏡頭，而五百萬像素分辨率相機則對應五百萬像素鏡頭。其實鏡頭與相機對應的並不是相機自身的像素分辨率（像素數），而是各自的極限空間分辨率。按目前公開的性能指標來說，百萬像素鏡頭對應的極限空間分辨率是90線對/mm，二百萬像素鏡頭對應的空間分辨率是110線對/mm，五百萬像素鏡頭對應的空間分辨率是160線對/mm，因此百萬像素鏡頭配合相機的極限空間分辨率必須低於90線對/mm，二百萬像素鏡頭和五百萬像素鏡頭配合相機的原理也相同，而決定相機極限空間分辨率的並不是相機自身的像素分辨率，而是相機的單個像元尺寸大小。

3．相機的極限空間分辨率

相機的極限空間分辨率代表了的相機能夠分辨的空間最小細節，其計算公式可以簡單理解為：1/（單個像素尺寸*2），單位：線對/mm。

4.相機和鏡頭的配套原則

鏡頭的極限空間分辨率必須高於相機的極限空間分辨率，這樣才能讓相機實現最佳成像性能。

下面計算ICX445芯片相機對應的極限空間分辨率為：

1/（3.75*2）= 133.33線對/mm

百萬像素鏡頭的極限空間分辨率為90線對/mm，二百萬像素鏡頭的空間分辨率為110線對/mm，五百萬像素鏡頭對應的空間分辨率為160線對/mm，因此要想發揮ICX445芯片的最佳成像性能，顯然百萬像素鏡頭和二百萬像素鏡頭都不匹配，只有五百萬像素鏡頭的極限空間分辨率才能滿足要求。

目前市場上的五百萬像素鏡頭價格較貴，多數為￥3,000-￥6,000之間，但Computar公司在2010年推出了一系列三百萬像素的鏡頭，其極限空間分辨率達到了140線對/mm，價格也不超過￥2,000。這個系列的鏡頭是現在市場上配合ICX445芯片相機的最佳性價比選擇。