7 Основные критерии информационных возможностей съемочных систем

Основные критерии, применяемые для оценки информацион¬ных возможностей съемочных систем, следующие: линейная раз¬решающая способность, спектральная разрешающая способность, фотограмметрическая точность, фотометрическая точность.

Линейной разрешающей способностью съемочной системы назы¬вают ее возможность раздельно воспроизводить на снимке мелкие детали снимаемого объекта. Разрешающая способность определя¬ется числом раздельно воспроизводимых черных линий в 1 мм изображения при таком же белом интервале между ними. Например, если съемочная система имеет разрешающую способность 50 мм^-1, то это означает, что в 1 мм изображения может быть за¬фиксировано 100 черных и белых линий и минимально различи¬мый размер элемента изображения будет равен 0,01 мм. Определя¬ют разрешающую способность путем съемки миры.

Мира — специальный тест-объект, представляющий собой про¬зрачную или непрозрачную основу, на которую нанесен рисунок в виде черных и белых полос разной ширины. Вместо полос могут быть использованы черные и белые сектора. В первом случае миру называют штриховой, во втором — радиальной. Линейная разре¬шающая способность системы — наиболее употребимый крите¬рий.

Разрешающая способность съемочных систем, в которых при¬емниками излучения служат ПЗС-линейки или ПЗС-матрицы (сканеры и. цифровые кадровые системы), выражается числом эле ментов или линий в одном дюйме изображения — dpi или lpi (аб¬бревиатура английская). Например, 600 или 1200 dpi означает, что минимальный размер элемента изображения соответственно ра¬вен 0,04 и 0,02 мм. (Принцип устройства и работы ПЗС более под¬робно рассматривается в разд. 2.6.)

Под термином спектральная разрешающая способность съемоч¬ной системы понимают минимально возможную ширину спект¬ральной зоны, в которой проводят съемку. Для фотографических систем она приблизительно равна 40...50 нм, для нефотографичес¬ких систем — 10...20 нм и менее.

фотограмметрическая точность съемочных систем — критерий геометрического искажения получаемого снимка. Степень геомет¬рического искажения определяется позиционной точностью пост¬роения изображения и последующего его нарушения приемником излучения.

Под .фотометрической точностью съемочной системы понима¬ют ее способность пропорционально воспроизводить через опти¬ческую плотность (в общем случае — через видеосигнал) соотно¬шение яркостей элементов снимаемой местности. Причинами, снижающими фотометрическую точность, могут быть оптический тракт съемочной системы, нестабильность работы ее электронной цепи, непропорциональность регистрации сигналов сенсором и др. В качестве одного из критериев фотометрической точности может быть использовано отношение сигнал/шум — критерий, оп¬ределяющий отношение основного сигнала, несущего информа¬цию, к значению сигнала-шума (помехи). Чем больше отношение сигнал/шум, тем выше фотометрическая точность системы.

Съемочные системы, обеспечивающие достаточную точность передачи пропорций яркостей снимаемых объектов по полю изоб¬ражения, относят к фотометрическим. При конструировании та¬ких систем учитывают возможные изменения пропорций регист¬рируемых сигналов по полю изображения. Причинами подобных изменений могут быть оптические свойства атмосферы, отража¬тельные свойства объектов и нестабильность тракта системы, фор¬мирующего изображение. Например,. для повышения фотометричности съемочных систем (см. разд. 1.4) оптимизируют их угол захвата.

Рассмотренные критерии информационных возможностей можно считать основными и общими при оценке и сравнении различных съемочных систем.