Как оценить минимальное увеличение для захвата объектов определенного размера?

Я думаю, что понимаю, о чем вы спрашиваете: мы можем предположить, что разрешение сенсора ограничено, и если мы знаем увеличение системы, мы можем связать это с пределом разрешения пространства объекта.

Ваш подход идет в правильном направлении, но вы должны использовать критерий Рэлея в качестве определения разрешения на датчике (это предполагает дифракционный предел. Предел аберрации было бы намного сложнее рассчитать без фактических данных объектива). Это пропорционально F/#, так что, как отмечено в одном из других ответов, сюда входит фокусное расстояние. Ставим так, чтобы радиус воздушного дискарезультат дифракции покрывает 2 пикселя. Если вы знаете увеличение, вы можете соотнести его с информацией о пространстве объекта или использовать h=f*tan(HFOV), где h — высота детектора (2 пикселя), f — фокусное расстояние, а HFOV — половина поля зрения. Посмотреть. Это даст вам угловой предел, к которому две точки могут приблизиться и все же быть решены. Под этим углом можно найти разделение, если известно расстояние, и наоборот.

Пожалуйста, дайте мне знать, если у вас есть какие-либо вопросы, это может быть трудной темой для отслеживания.

Ричард, ИМХО, ты немного путаешь вещи. Вам нужно увеличение объектива. А большинство штатных объективов имеют увеличение 1:5, что составляет 0,2 и этого достаточно, чтобы увидеть волосы на изображении. Я нашел здесь один старый ответ, в формуле StackExchange, которую вы можете использовать для расчета того, насколько большим будет в пикселях один реальный объект: как рассчитать расстояние до объекта на фотографии?

Кажется, что вы ищете разрешение данной оптической системы . Если это так, то такая оценка довольно сложна, так как включает в себя как разрешение объектива, так и разрешение сенсора. Эти расчеты в основном учитывают качество объектива и апертуру, размер и плотность сенсора и многое другое. Кроме того, чтобы быть точным, необходимо учитывать атмосферные и другие факторы, но их можно исключить, если гарантированно проводить испытания в точно таких же условиях.

Поскольку это сложная ситуация, существовал практический подход к определению разрешающей способности оптической системы, который восходит к 1950-м годам. Взгляните на тестовую таблицу разрешения ВВС США 1951 года . Он состоит из тестовой таблицы, тщательно разработанной для обеспечения хорошей оценки разрешения оптической системы. Этот рисунок нужно оцифровать с помощью имеющейся оптической системы (в нашем случае сфотографировать), отметить, в каких случаях рисунок остается четким и различимым, а затем произвести расчет по определенной формуле. Вы также можете знать (или найти) другие, более современные шаблоны, доступные там, которые основаны на подобных понятиях. Типичные профессиональные системы сканирования поставляются с различными тестовыми шаблонами.

Как только вы сможете получить оценку разрешения вашей системы (используя одну из приведенных выше диаграмм), вы сможете разработать свою собственную тестовую установку, то есть зафиксировать расстояния, камеры, освещение, условия и т. д. и начать экспериментировать и сравнивать. .