Количество пикселей матрицы – параметр, характеризующий разрешающую способность датчика. В табл. 5.2 приведены обозначения наиболее распространенных форматов датчиков.
Таблица 5.2
Обозначение форматов матриц датчиков изображения
|
Название формата |
Разрешение |
Количество пикселей |
|
|
По горизонтали |
По вертикали |
||
|
QCIF – Quarter Common Intermediate Format |
176 |
144 |
25300 |
|
QVGA – Quarter Video Graphics Array |
320 |
240 |
76800 |
|
CIF – Common Intermediate Format |
352 |
288 |
101400 |
|
VGA – Video Graphics Array |
640 |
480 |
307200 |
|
SVGA – Super Video Graphics Array |
1024 |
768 |
786400 |
|
SXGA |
1032 |
1288 |
1329200 (1 megapixel) |
|
Digital HDTV – High-Definition Television |
1280 |
720 |
921600 (1 megapixel) |
Оптический формат – это размер диагонали активной области матрицы фотоэлементов в дюймах. В современных датчиках проявляется тенденция к его уменьшению, что способствует созданию все более миниатюрных видеокамер.
Под чувствительностью понимается отношение значения электрического сигнала, вырабатываемого датчиком, к уровню его освещённости в данный момент. Значение электрического сигнала измеряется
в вольтах, а освещенность в люксах в секунду. Для цветных датчиков изображения значение чувствительности указывается отдельно для разных длин волн (монохроматическая чувствительность к потоку излучения шириной 1 нм). Также может использоваться суммарная чувствительность во всем спектральном диапазоне (болометрическая чувствительность). У многих черно-белых датчиков очень высока чувствительность в инфракрасном диапазоне. Спектральная чувствительность цветных датчиков изображения близка к чувствительности человеческого глаза.
Отношение числа зарегистрированных фотонов к их общему числу, попавшему на светочувствительную область матрицы датчика, называется квантовой эффективностью. Этот параметр имеет очень высокое значение у ПЗС-датчиков; у лучших образцов он достигает 95 %. Для сравнения, квантовая эффективность человеческого глаза составляет около 1 %, а высококачественных фотоэмульсий не более 3 %.
Динамический диапазон – это отношение максимального выходного сигнала датчика к его собственному уровню шума. Этот параметр указывается, как правило, в децибелах. Человеческий глаз имеет очень большой динамический диапазон – около 200дБ. Ни один искусственный прибор не обладает столь высоким значением этого параметра.
Источники возникновения шума несколько различаются для ПЗС-датчиков и CMOS-датчиков. В общем случае под отношением сигнал/шум понимается величина, равная отношению полезного видеосигнала к уровню шума, выраженная в децибелах. Приемлемым отношением сигнал/шум считается значение не менее 50 дБ.
