Параметры ЭОПов.Для начала, об ЭОПе.
ЭОП - Электронно-Оптический Преобразователь.
В англ. варианте Image Intensifier или I² - "усилитель яркости изображения".
Название говорит само за себя.
Выбирая прибор, мы смотрим на его характеристики.
От них зависит, как и что будет показывать прибор.
Важнейшими характеристиками являются:
Сигнал/шум (SNR).Это соотношение количества усиленной полезной информации и постороннего шума, возникшего при усилении. Измерение производится при освещенности 108 µlx (микролюкс), для сравнения, безлунное звёздное небо дает освещённость порядка 500 µlx.
При меньшем количестве света, соотношение сигнал/шум будет ухудшаться, а при полном отсутствии света, вы вообще кроме шума ничего не увидите.
Нормальным считается соотношение 20 и больше.
Вот пример изображений с низким (слева) и высоким (справа) соотношениями сигнал/шум:
EBI или эквивалентная освещенность фона.
Даже при полном отсутствии света, катод включенного прибора будет излучать электроны, виной тому тепловая эмиссия. Данные электроны будут создавать слабую равномерную засветку, которая, по сути, является бесполезным шумом.
Проще всего назвать это собственной светимостью катода.
Для того, чтобы объект стал видимым в прибор, уровень его освещённости должен превышать светимость самого катода.
То есть, EBI - это не что иное, как минимальная освещенность объекта, при которой он становится видимым в прибор.
EBI измеряется в Люксах.
Средним значением является 250 нанолюкс (2.5*10^ -11).
Чем EBI меньше, тем лучше.
Разрешение.Измеряется в количестве пар линий на миллиметр, lp/mm.
Тут довольно просто, чем выше разрешение, тем четче картинка.
Приемлемым считается разрешение 45 lp/mm и больше.
Но всё же стоит брать
64-72 lp/mm
Halo.
Это ареол, возникающий при прямом взгляде на источник света.
Halo - это размер этого ореола в миллиметрах.
Размер Halo зависит от расстояния между катодом и МСР (микроканальная плата) ЭОПа.
Меньший размер Halo благоприятно влияет на картинку, при активной засветке.
Однако, меньшее Halo означает и меньшую устойчивость ЭОПа к отдаче и другим перегрузкам.
Для сравнения две картинки, на левой Halo 0,8мм, на правой 2мм.
FOM (figure of merit).
Это абстрактная мера производительности ЭОПа, созданная для более простого сравнения трубок разных производителей, поколений и спецификаций.
FOM - это расчетный показатель качества трубки.
FOM вычисляется как произведение соотношения сигнал/шум на разрешение (
SNR*
Lp/mm).
Американские трубки с FOM больше 1400 запрещены к экспорту.
Photocathode sensitivity или интегральная чувствительность фотокатода.
Это отношение фототока при заданных условиях работы фотокатода к вызывающему этот ток потоку излучения.
Измеряется в Амперах/Люмен.
Типичная чувствительность ЭОПа порядка 2000 мкА/Лм.
В общем случае, бОльшая интегральная чувствительность - лучше, но есть один нюанс.
В ночное время, соотношение количества фотонов в ближней ИК области и в видимой области меняется. Соотношение ИК фотонов увеличивается.
Поэтому выделяют спектральную чувствительность в ИК области.
В частности, принято указывать чувствительность к потокам с длинной волны 830 нм
и 880 нм.
Соответственно больше - лучше.
Gain или коэффицент усиления.
Не самый важный параметр на мой взгляд.
Показывает во сколько раз колличество света на выходе прибора, больше колличества света на входе.
Но на выходе может быть полно шумов и плохая четкость, толку от этого усиления будет мало.
Здесь просто нужно знать, что у современных приборов усиление порядка десятков тысяч раз.
У GEN 3 порядка 50 000 - 100 000.
MTF (Modulation Transfer Function)
Обычно измеряется и рассматривается не как одно число, а в виде графиков зависимостей.
Чем-то напоминает понятие резкость изображения.
Показывает зависимость контраста линий от их толщины, относительно оригинала.
Сходу трудно понять что к чему.
Начнем с рисунков:
Слева оригинальное изображение на входе, справа изображение на выходе прибора.
Предположим, что в левой части рисунка толщина линий 2,5пары на 1мм. Одна пара - это черная+белая линия.
Чем правее, тем тоньше становятся линии. В левой части рисунка уже 30 пар линий помещается в 1мм.
Для измерения MTF, сравнивают контрастность линий на выходе и на входе в процентах.
Вход принимают за 100%.
"Толстые" линии остаются довольно контрастными (около 100% от оригинала, т.е. черное - это черное, а белое - это белое), а вот тонкие начинают сливаться (около 0% от оригинала, т.е. черное и белое выглядит одинаково серо).
Для разной толщины линий строится график.
А для уменьшения громоздкости, берется несколько значений и составляется таблица:
Человеческий глаз способен различить контрастность порядка 4%.
Толщина линий с контрастностью 4% - это и есть предельное разрешение прибора.
На графике, пунктир (отметка 4%) пересекает график в районе 71 линии на миллиметр.
Значит разрешение прибора равно 71 lp/mm.
Линии конечно же не считают в ручную. Существуют стандартные тест-объекты - рисунки с разной толщиной линий. Контролер смотрит через прибор на линии (например) 57, 64, 72 пар/мм и определяет, какие он точно различает, а какие уже сплошной серый фон.
Следующая картинка наглядно показывает плохую MTF (сверху-справа) и хорошую (снизу-слева). Картинка сделана искусственно, но смысл думаю понятен.
Как я уже и говорил, проще всего описать разницу одним словом - РЕЗКОСТЬ.
А MTF - это сложный способ описания всего этого безобразия.
MTF зависит от качества системы в целом.
По разному на MTF влияют: качество оптики (объектив, окуляр, призмы), качество катода, МСР и т.д.
MTF - прямая величина, т.е. больше - значит лучше.
На 2.5lp/mm должно быть как можно ближе к 100%, а падение до 4% должно быть в районе 64-72... ато и 82 lp/mm.
Часто, вместо 92%, 80%, 45% и т.д. пишут 0.92, 0.8, 0.45 и т.д. - это одно и то же
