૨૫/૦૯/૦૪ડિજિટલ ઇમેજિંગમાં, એવું માની લેવું સરળ છે કે ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશનનો અર્થ આપમેળે વધુ સારા ચિત્રો થાય છે. કેમેરા ઉત્પાદકો ઘણીવાર મેગાપિક્સેલ ગણતરીઓ પર આધારિત સિસ્ટમોનું વેચાણ કરે છે, જ્યારે લેન્સ ઉત્પાદકો રિઝોલ્વિંગ પાવર અને શાર્પનેસને હાઇલાઇટ કરે છે. છતાં, વ્યવહારમાં, છબીની ગુણવત્તા ફક્ત લેન્સ અથવા સેન્સરના સ્પષ્ટીકરણો પર જ નહીં, પણ તે કેટલી સારી રીતે મેળ ખાય છે તેના પર પણ આધાર રાખે છે.
આ તે જગ્યા છે જ્યાં Nyquist સેમ્પલિંગ અમલમાં આવે છે. મૂળ સિગ્નલ પ્રોસેસિંગનો સિદ્ધાંત, Nyquistનો માપદંડ વિગતોને સચોટ રીતે કેપ્ચર કરવા માટે સૈદ્ધાંતિક માળખું સેટ કરે છે. ઇમેજિંગમાં, તે ખાતરી કરે છે કે લેન્સ દ્વારા વિતરિત ઓપ્ટિકલ રિઝોલ્યુશન અને કેમેરાના સેન્સરનું ડિજિટલ રિઝોલ્યુશન સુમેળમાં એકસાથે કાર્ય કરે છે.
આ લેખ ઇમેજિંગના સંદર્ભમાં Nyquist સેમ્પલિંગને અનપેક કરે છે, ઓપ્ટિકલ અને કેમેરા રિઝોલ્યુશન વચ્ચેનું સંતુલન સમજાવે છે, અને ફોટોગ્રાફીથી લઈને વૈજ્ઞાનિક ઇમેજિંગ સુધીના કાર્યક્રમો માટે વ્યવહારુ માર્ગદર્શિકા પ્રદાન કરે છે.
Nyquist સેમ્પલિંગ શું છે?
આકૃતિ 1: ન્ક્વિસ્ટ સેમ્પલિંગ પ્રમેય
ટોચ:એક સાઇનસૉઇડલ સિગ્નલ (સ્યાન) બહુવિધ બિંદુઓ પર માપવામાં આવે છે, અથવા નમૂના લેવામાં આવે છે. ગ્રે લાંબી-ડેશેડ રેખા સાઇનસૉઇડલ સિગ્નલના દરેક ચક્રમાં 1 માપ દર્શાવે છે, જે ફક્ત સિગ્નલ શિખરોને જ કેપ્ચર કરે છે, જે સિગ્નલની સાચી પ્રકૃતિને સંપૂર્ણપણે છુપાવે છે. લાલ બારીક ડેશેડ વળાંક પ્રતિ નમૂના 1.1 માપ પર કેપ્ચર કરે છે, જે સાઇનસૉઇડને છતી કરે છે પરંતુ તેની આવર્તનને ખોટી રીતે રજૂ કરે છે. આ મોઇરે પેટર્ન જેવું જ છે.
નીચે:જ્યારે દરેક ચક્રમાં 2 નમૂના લેવામાં આવે છે (જાંબલી ડોટેડ લાઇન) ત્યારે જ સિગ્નલનું સાચું સ્વરૂપ પકડવાનું શરૂ થાય છે.
ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, ઑડિઓ પ્રોસેસિંગ, ઇમેજિંગ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં સિગ્નલ પ્રોસેસિંગમાં Nyquist સેમ્પલિંગ પ્રમેય એક સામાન્ય સિદ્ધાંત છે. પ્રમેય સ્પષ્ટ કરે છે કે સિગ્નલમાં આપેલ આવૃત્તિનું પુનર્નિર્માણ કરવા માટે, આકૃતિ 1 માં બતાવેલ આવૃત્તિ કરતાં ઓછામાં ઓછા બમણું માપન કરવું આવશ્યક છે. આપણા ઓપ્ટિકલ રિઝોલ્યુશનના કિસ્સામાં, આનો અર્થ એ છે કે આપણા ઑબ્જેક્ટ સ્પેસ પિક્સેલનું કદ આપણે કેપ્ચર કરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છીએ તે નાનામાં નાના વિગતના ઓછામાં ઓછા અડધા અથવા, માઇક્રોસ્કોપના કિસ્સામાં, માઇક્રોસ્કોપના રિઝોલ્યુશનના અડધા જેટલું હોવું જોઈએ.
આકૃતિ 2: ચોરસ પિક્સેલ સાથે Nyquist નમૂના: ઓરિએન્ટેશન મહત્વપૂર્ણ છે
ચોરસ પિક્સેલ્સના ગ્રીડવાળા કેમેરાનો ઉપયોગ કરીને, Nyquist પ્રમેયનો 2x સેમ્પલિંગ ફેક્ટર ફક્ત તે જ વિગતોને સચોટ રીતે કેપ્ચર કરશે જે પિક્સેલ ગ્રીડ સાથે સંપૂર્ણ રીતે ગોઠવાયેલ હોય. જો પિક્સેલ ગ્રીડના ખૂણા પર સ્ટ્રક્ચર્સને ઉકેલવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવે, તો અસરકારક પિક્સેલ કદ મોટું હોય છે, કર્ણ પર √2 ગણું મોટું. તેથી, પિક્સેલ ગ્રીડ પર 45° પર વિગતો કેપ્ચર કરવા માટે નમૂનાનો દર ઇચ્છિત અવકાશી આવર્તન કરતાં 2√2 ગણો હોવો જોઈએ.
આનું કારણ આકૃતિ 2 (ઉપરનો અડધો ભાગ) ને ધ્યાનમાં લેવાથી સ્પષ્ટ થાય છે. કલ્પના કરો કે પિક્સેલનું કદ ઓપ્ટિકલ રિઝોલ્યુશન પર સેટ છે, જે બે પડોશી બિંદુ સ્ત્રોતોના શિખરો અથવા કોઈપણ વિગત જે આપણે ઉકેલવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છીએ, દરેકને પોતાનો પિક્સેલ આપે છે. જોકે આ પછી અલગથી શોધી કાઢવામાં આવે છે, પરિણામી માપનમાં કોઈ સંકેત નથી કે તે બે અલગ શિખરો છે - અને ફરી એકવાર "નિરાકરણ" ની આપણી વ્યાખ્યા પૂર્ણ થઈ નથી. વચ્ચે એક પિક્સેલની જરૂર છે, જે સિગ્નલના ચાટને કેપ્ચર કરે છે. આ ઓછામાં ઓછા અવકાશી નમૂના દરને બમણું કરીને પ્રાપ્ત થાય છે, એટલે કે ઑબ્જેક્ટ સ્પેસ પિક્સેલ કદને અડધું કરીને.
ઓપ્ટિકલ રિઝોલ્યુશન વિરુદ્ધ કેમેરા રિઝોલ્યુશન
ઇમેજિંગમાં Nyquist સેમ્પલિંગ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજવા માટે, આપણે બે પ્રકારના રિઝોલ્યુશન વચ્ચે તફાવત કરવાની જરૂર છે:
● ઓપ્ટિકલ રિઝોલ્યુશન: લેન્સ દ્વારા નક્કી કરાયેલ, ઓપ્ટિકલ રિઝોલ્યુશન એ બારીક વિગતોનું પુનઃઉત્પાદન કરવાની તેની ક્ષમતાનો સંદર્ભ આપે છે. લેન્સની ગુણવત્તા, છિદ્ર અને વિવર્તન જેવા પરિબળો આ મર્યાદા નક્કી કરે છે. મોડ્યુલેશન ટ્રાન્સફર ફંક્શન (MTF) નો ઉપયોગ ઘણીવાર માપવા માટે થાય છે કે લેન્સ વિવિધ અવકાશી ફ્રીક્વન્સીઝ પર કેટલી સારી રીતે કોન્ટ્રાસ્ટ ટ્રાન્સમિટ કરે છે.
● કેમેરા રિઝોલ્યુશન: સેન્સર દ્વારા નક્કી કરાયેલ, કેમેરા રિઝોલ્યુશન પિક્સેલ કદ, પિક્સેલ પિચ અને એકંદર સેન્સર પરિમાણો પર આધાર રાખે છે.CMOS કેમેરાતેની Nyquist ફ્રીક્વન્સી સીધી રીતે વ્યાખ્યાયિત કરે છે, જે સેન્સર કેટલી મહત્તમ વિગત કેપ્ચર કરી શકે છે તે નક્કી કરે છે.
જ્યારે આ બંને સંરેખિત ન હોય, ત્યારે સમસ્યાઓ ઊભી થાય છે. સેન્સરની રિઝોલ્વિંગ પાવર કરતાં વધુ લેન્સ અસરકારક રીતે "વેડાઈ જાય છે", કારણ કે સેન્સર બધી વિગતો કેપ્ચર કરી શકતું નથી. તેનાથી વિપરીત, ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન સેન્સર ઓછી-ગુણવત્તાવાળા લેન્સ સાથે જોડાયેલ હોવાથી વધુ મેગાપિક્સેલ હોવા છતાં છબીઓમાં સુધારો થતો નથી.
ઓપ્ટિકલ અને કેમેરા રિઝોલ્યુશનને કેવી રીતે સંતુલિત કરવું
ઓપ્ટિક્સ અને સેન્સર્સને સંતુલિત કરવાનો અર્થ એ છે કે સેન્સરની Nyquist ફ્રીક્વન્સીને લેન્સની ઓપ્ટિકલ કટઓફ ફ્રીક્વન્સી સાથે મેચ કરવી.
● કેમેરા સેન્સરની Nyquist આવૃત્તિ 1 / (2 × પિક્સેલ પિચ) તરીકે ગણવામાં આવે છે. આ સેન્સર ઉપનામ વિના નમૂના લઈ શકે તેવી ઉચ્ચતમ અવકાશી આવૃત્તિને વ્યાખ્યાયિત કરે છે.
● ઓપ્ટિકલ કટઓફ ફ્રીક્વન્સી લેન્સની લાક્ષણિકતાઓ અને વિવર્તન પર આધાર રાખે છે.
શ્રેષ્ઠ પરિણામો માટે, સેન્સરની Nyquist ફ્રીક્વન્સી લેન્સની રિઝોલ્વિંગ ક્ષમતા સાથે સંરેખિત થવી જોઈએ અથવા તેનાથી થોડી વધારે હોવી જોઈએ. વ્યવહારમાં, એક સારો નિયમ એ છે કે પિક્સેલ પિચ લેન્સના નાનામાં નાના રિઝોલ્વેબલ ફીચર કદના અડધા ભાગ જેટલી હોય તેની ખાતરી કરવી.
ઉદાહરણ તરીકે, જો કોઈ લેન્સ 4 માઇક્રોમીટર સુધીની વિગતોને ઉકેલી શકે છે, તો ~2 માઇક્રોમીટરના પિક્સેલ કદ સાથેનો સેન્સર સિસ્ટમને સારી રીતે સંતુલિત કરશે.
કેમેરા રિઝોલ્યુશન અને સ્ક્વેર પિક્સેલ્સના પડકાર સાથે Nyquist ને મેચ કરવું
ઘટતા ઑબ્જેક્ટ સ્પેસ પિક્સેલ કદ સાથેનો વેપાર પ્રકાશ સંગ્રહ ક્ષમતામાં ઘટાડો છે. તેથી રિઝોલ્યુશનની જરૂરિયાત અને પ્રકાશ સંગ્રહ માટે સંતુલન બનાવવું મહત્વપૂર્ણ છે. વધુમાં, મોટા ઑબ્જેક્ટ સ્પેસ પિક્સેલ કદ ઇમેજિંગ વિષયના દૃશ્યના મોટા ક્ષેત્રને અભિવ્યક્ત કરે છે. જે એપ્લિકેશનોને સૂક્ષ્મ રિઝોલ્યુશનની જરૂર હોય છે, તેમના માટે 'નિયમ' શ્રેષ્ઠ સંતુલન નીચે મુજબ નક્કી કરવામાં આવે છે: ઑબ્જેક્ટ સ્પેસ પિક્સેલ કદ, જ્યારે Nyquist માટે કોઈ પરિબળ દ્વારા ગુણાકાર કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ઓપ્ટિકલ રિઝોલ્યુશન જેટલું હોવું જોઈએ. આ જથ્થાને કેમેરા રિઝોલ્યુશન કહેવામાં આવે છે.
ઓપ્ટિક્સ અને સેન્સર્સને સંતુલિત કરવા માટે ઘણીવાર કેમેરાનું અસરકારક સેમ્પલિંગ રિઝોલ્યુશન લેન્સની ઓપ્ટિકલ રિઝોલ્યુશન મર્યાદા સાથે મેળ ખાય છે તેની ખાતરી કરવી પડે છે. સિસ્ટમ "Nyquist સાથે મેળ ખાય છે" કહેવાય છે જ્યારે:
કેમેરા રિઝોલ્યુશન = ઓપ્ટિકલ રિઝોલ્યુશન
જ્યાં કેમેરા રિઝોલ્યુશન આના દ્વારા આપવામાં આવે છે:
Nyquist માટે જે પરિબળની ભલામણ કરવામાં આવે છે તે 2.3 નથી, 2. આનું કારણ નીચે મુજબ છે.
કેમેરા પિક્સેલ (સામાન્ય રીતે) ચોરસ હોય છે, અને 2-D ગ્રીડ પર ગોઠવાયેલા હોય છે. વિરુદ્ધ સમીકરણમાં ઉપયોગ માટે વ્યાખ્યાયિત પિક્સેલ કદ આ ગ્રીડની અક્ષો સાથે પિક્સેલ્સની પહોળાઈ દર્શાવે છે. જો આપણે જે સુવિધાઓ ઉકેલવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છીએ તે આ ગ્રીડની સાપેક્ષમાં 90° ના સંપૂર્ણ ગુણાંક સિવાય કોઈપણ ખૂણા પર હોય, તો અસરકારક પિક્સેલ કદ મોટું હશે, 45° પર પિક્સેલ કદના √2 ≈ 1.41 ગણું. આ આકૃતિ 2 (નીચેનો અડધો ભાગ) માં બતાવવામાં આવ્યું છે.
તેથી, બધા ઓરિએન્ટેશનમાં Nyquist માપદંડ અનુસાર ભલામણ કરેલ પરિબળ 2√2 ≈ 2.82 હશે. જો કે, રિઝોલ્યુશન અને પ્રકાશ સંગ્રહ વચ્ચે અગાઉ ઉલ્લેખિત ટ્રેડ-ઓફને કારણે, નિયમ તરીકે 2.3 ના સમાધાન મૂલ્યની ભલામણ કરવામાં આવે છે.
ઇમેજિંગમાં Nyquist સેમ્પલિંગની ભૂમિકા
Nyquist સેમ્પલિંગ એ છબીની વિશ્વસનીયતાનો દ્વારપાલ છે. જ્યારે નમૂનાનો દર Nyquist મર્યાદાથી નીચે આવે છે:
● અન્ડરસેમ્પલિંગ → ઉપનામનું કારણ બને છે: ખોટી વિગતો, ખીણવાળી ધાર, અથવા મોઇરે પેટર્ન.
● ઓવરસેમ્પલિંગ → ઓપ્ટિક્સ આપી શકે તે કરતાં વધુ ડેટા મેળવે છે, જેના કારણે વળતર ઘટે છે: મોટી ફાઇલો અને દૃશ્યમાન સુધારાઓ વિના ઉચ્ચ પ્રોસેસિંગ માંગ.
યોગ્ય નમૂના લેવાથી ખાતરી થાય છે કે છબીઓ તીક્ષ્ણ અને વાસ્તવિકતા પ્રત્યે સાચી છે. તે ઓપ્ટિકલ ઇનપુટ અને ડિજિટલ કેપ્ચર વચ્ચે સંતુલન પૂરું પાડે છે, એક તરફ વ્યર્થ રિઝોલ્યુશન ટાળે છે અથવા બીજી તરફ ગેરમાર્ગે દોરતી કલાકૃતિઓને ટાળે છે.
વ્યવહારુ ઉપયોગો
Nyquist સેમ્પલિંગ માત્ર સિદ્ધાંત નથી - તેનો ઇમેજિંગ શાખાઓમાં મહત્વપૂર્ણ ઉપયોગ છે:
● માઇક્રોસ્કોપી:સંશોધકોએ એવા સેન્સર પસંદ કરવા જોઈએ જે ઑબ્જેક્ટિવ લેન્સ દ્વારા ઉકેલી શકાય તેવી સૌથી નાની વિગતોના ઓછામાં ઓછા બે વાર નમૂના લે. યોગ્ય પસંદગીમાઇક્રોસ્કોપી કેમેરામહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે પિક્સેલનું કદ માઇક્રોસ્કોપ ઉદ્દેશ્યના વિવર્તન-મર્યાદિત રીઝોલ્યુશન સાથે સુસંગત હોવું જોઈએ. આધુનિક પ્રયોગશાળાઓ ઘણીવાર પસંદ કરે છેsCMOS કેમેરા, જે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન જૈવિક ઇમેજિંગ માટે સંવેદનશીલતા, ગતિશીલ શ્રેણી અને ફાઇન પિક્સેલ માળખાંનું સંતુલન પૂરું પાડે છે.
● ફોટોગ્રાફી:ઉચ્ચ-મેગાપિક્સેલ સેન્સરને એવા લેન્સ સાથે જોડવાથી જે સમાન રીતે બારીક વિગતો ઉકેલી શકતા નથી, ઘણીવાર શાર્પનેસમાં નજીવો સુધારો થાય છે. વ્યાવસાયિક ફોટોગ્રાફરો લેન્સ અને કેમેરાને સંતુલિત કરે છે જેથી રિઝોલ્યુશનનો બગાડ ટાળી શકાય.
● ફોટોગ્રાફી:ઉચ્ચ-મેગાપિક્સેલ સેન્સરને એવા લેન્સ સાથે જોડવાથી જે સમાન રીતે બારીક વિગતો ઉકેલી શકતા નથી, ઘણીવાર શાર્પનેસમાં નજીવો સુધારો થાય છે. વ્યાવસાયિક ફોટોગ્રાફરો લેન્સ અને કેમેરાને સંતુલિત કરે છે જેથી રિઝોલ્યુશનનો બગાડ ટાળી શકાય.
● મશીન વિઝન અનેવૈજ્ઞાનિક કેમેરાગુણવત્તા નિયંત્રણ અને ઔદ્યોગિક નિરીક્ષણમાં, ઓછા નમૂના લેવાને કારણે નાની સુવિધાઓ ખૂટવાથી ખામીયુક્ત ભાગો શોધી શકાતા નથી. ડિજિટલ ઝૂમ અથવા ઉન્નત પ્રક્રિયા માટે ઓવરસેમ્પલિંગનો ઉપયોગ ઇરાદાપૂર્વક થઈ શકે છે.
Nyquist ને ક્યારે મેચ કરવું: ઓવરસેમ્પલિંગ અને અન્ડરસેમ્પલિંગ
Nyquist સેમ્પલિંગ આદર્શ સંતુલનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, પરંતુ વ્યવહારમાં, ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સ એપ્લિકેશનના આધારે ઇરાદાપૂર્વક ઓવરસેમ્પલ અથવા અન્ડરસેમ્પલ લઈ શકે છે.
અન્ડરસેમ્પલિંગ શું છે?
એવા એપ્લિકેશનોના કિસ્સામાં જ્યાં સંવેદનશીલતા નાનામાં નાની વિગતોને ઉકેલવા કરતાં વધુ મહત્વપૂર્ણ હોય છે, ત્યાં Nyquist ની માંગ કરતા મોટા ઑબ્જેક્ટ સ્પેસ પિક્સેલ કદનો ઉપયોગ કરવાથી પ્રકાશ સંગ્રહના નોંધપાત્ર ફાયદા થઈ શકે છે. આને અંડરસેમ્પલિંગ કહેવામાં આવે છે.
આમાં બારીક વિગતોનો ભોગ આપવામાં આવે છે, પરંતુ તે ફાયદાકારક હોઈ શકે છે જ્યારે:
● સંવેદનશીલતા મહત્વપૂર્ણ છે: મોટા પિક્સેલ વધુ પ્રકાશ એકત્રિત કરે છે, ઓછા પ્રકાશમાં છબી લેવામાં સિગ્નલ-થી-અવાજ ગુણોત્તરમાં સુધારો કરે છે.
● ઝડપ મહત્વપૂર્ણ છે: ઓછા પિક્સેલ વાંચન સમય ઘટાડે છે, જે ઝડપી સંપાદનને સક્ષમ કરે છે.
● ડેટા કાર્યક્ષમતા જરૂરી છે: બેન્ડવિડ્થ-મર્યાદિત સિસ્ટમોમાં નાના ફાઇલ કદ વધુ પ્રાધાન્યક્ષમ છે.
ઉદાહરણ: કેલ્શિયમ અથવા વોલ્ટેજ ઇમેજિંગમાં, સિગ્નલો ઘણીવાર રસ ધરાવતા પ્રદેશો પર સરેરાશ કરવામાં આવે છે, તેથી અન્ડરસેમ્પલિંગ વૈજ્ઞાનિક પરિણામ સાથે સમાધાન કર્યા વિના પ્રકાશ સંગ્રહમાં સુધારો કરે છે.
ઓવરસેમ્પલિંગ શું છે?
તેનાથી વિપરીત, ઘણી એપ્લિકેશનો કે જેના માટે સૂક્ષ્મ વિગતોનું નિરાકરણ મુખ્ય છે, અથવા વિવર્તન મર્યાદાથી વધુ વધારાની માહિતી પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે પોસ્ટ-એક્વિઝિશન વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરતી એપ્લિકેશનોને Nyquist ની માંગ કરતા નાના ઇમેજિંગ પિક્સેલ્સની જરૂર પડે છે, જેને ઓવરસેમ્પલિંગ કહેવાય છે.
જ્યારે આનાથી સાચું ઓપ્ટિકલ રિઝોલ્યુશન વધતું નથી, તે ફાયદાઓ પ્રદાન કરી શકે છે:
● ઓછી ગુણવત્તા નુકશાન સાથે ડિજિટલ ઝૂમ સક્ષમ કરે છે.
● પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગ (દા.ત., ડીકોનવોલ્યુશન, ડીનોઈઝિંગ, સુપર-રિઝોલ્યુશન) સુધારે છે.
● જ્યારે છબીઓને પછીથી ડાઉનસેમ્પલ કરવામાં આવે છે ત્યારે દૃશ્યમાન ઉપનામ ઘટાડે છે.
ઉદાહરણ: માઈક્રોસ્કોપીમાં, ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન sCMOS કેમેરા સેલ્યુલર સ્ટ્રક્ચર્સને ઓવરસેમ્પલ કરી શકે છે જેથી કોમ્પ્યુટેશનલ અલ્ગોરિધમ્સ વિવર્તન મર્યાદાની બહાર સૂક્ષ્મ વિગતો કાઢી શકે.
સામાન્ય ગેરમાન્યતાઓ
૧, વધુ મેગાપિક્સેલનો અર્થ હંમેશા વધુ સ્પષ્ટ છબીઓ થાય છે.
સાચું નથી. શાર્પનેસ લેન્સની રિઝોલ્વિંગ પાવર અને સેન્સર યોગ્ય રીતે સેમ્પલ લે છે કે નહીં તેના પર આધાર રાખે છે.
2, કોઈપણ સારો લેન્સ કોઈપણ ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન સેન્સર સાથે સારી રીતે કામ કરે છે.
લેન્સ રિઝોલ્યુશન અને પિક્સેલ પિચ વચ્ચે નબળો મેળ પ્રદર્શનને મર્યાદિત કરશે.
૩, નાયક્વિસ્ટ સેમ્પલિંગ ફક્ત સિગ્નલ પ્રોસેસિંગમાં જ સંબંધિત છે, ઇમેજિંગમાં નહીં.
તેનાથી વિપરીત, ડિજિટલ ઇમેજિંગ મૂળભૂત રીતે એક નમૂના લેવાની પ્રક્રિયા છે, અને Nyquist અહીં પણ ઑડિઓ અથવા સંદેશાવ્યવહાર જેટલું જ સુસંગત છે.
નિષ્કર્ષ
Nyquist સેમ્પલિંગ એ ગાણિતિક અમૂર્તતા કરતાં વધુ છે - તે એક સિદ્ધાંત છે જે ખાતરી કરે છે કે ઓપ્ટિકલ અને ડિજિટલ રિઝોલ્યુશન એકસાથે કાર્ય કરે છે. સેન્સરની સેમ્પલિંગ ક્ષમતાઓ સાથે લેન્સની રિઝોલ્વિંગ પાવરને સંરેખિત કરીને, ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સ કલાકૃતિઓ અથવા વેડફાઇ ગયેલી ક્ષમતા વિના મહત્તમ સ્પષ્ટતા પ્રાપ્ત કરે છે.
માઇક્રોસ્કોપી, ખગોળશાસ્ત્ર, ફોટોગ્રાફી અને મશીન વિઝન જેવા વિવિધ ક્ષેત્રોના વ્યાવસાયિકો માટે, વિશ્વસનીય પરિણામો આપતી ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સ ડિઝાઇન કરવા અથવા પસંદ કરવા માટે Nyquist સેમ્પલિંગને સમજવું એ ચાવીરૂપ છે. આખરે, છબી ગુણવત્તા એક સ્પષ્ટીકરણને ચરમસીમા સુધી ધકેલવાથી નહીં પરંતુ સંતુલન પ્રાપ્ત કરવાથી આવે છે.
પ્રશ્નો
જો કેમેરામાં Nyquist સેમ્પલિંગ સંતુષ્ટ ન થાય તો શું થાય?
જ્યારે સેમ્પલિંગ રેટ Nyquist મર્યાદાથી નીચે આવે છે, ત્યારે સેન્સર સૂક્ષ્મ વિગતોને યોગ્ય રીતે રજૂ કરી શકતું નથી. આના પરિણામે એલિયાસિંગ થાય છે, જે જેગ્ડ એજ, મોઇરે પેટર્ન અથવા ખોટા ટેક્સચર તરીકે દેખાય છે જે વાસ્તવિક દ્રશ્યમાં અસ્તિત્વમાં નથી.
પિક્સેલ કદ Nyquist સેમ્પલિંગને કેવી રીતે અસર કરે છે?
નાના પિક્સેલ્સ Nyquist ફ્રીક્વન્સી વધારે છે, જેનો અર્થ એ થાય કે સેન્સર સૈદ્ધાંતિક રીતે બારીક વિગતો ઉકેલી શકે છે. પરંતુ જો લેન્સ તે સ્તરનું રિઝોલ્યુશન ન આપી શકે, તો વધારાના પિક્સેલ્સ થોડું મૂલ્ય ઉમેરે છે અને અવાજ વધારી શકે છે.
શું મોનોક્રોમ અને કલર સેન્સર માટે Nyquist સેમ્પલિંગ અલગ છે?
હા. મોનોક્રોમ સેન્સરમાં, દરેક પિક્સેલ સીધા લ્યુમિનન્સનું સેમ્પલ લે છે, તેથી અસરકારક Nyquist ફ્રીક્વન્સી પિક્સેલ પિચ સાથે મેળ ખાય છે. બેયર ફિલ્ટરવાળા કલર સેન્સરમાં, દરેક કલર ચેનલને અંડરસેમ્પલ કરવામાં આવે છે, તેથી ડેમોસેસિંગ પછી અસરકારક રિઝોલ્યુશન થોડું ઓછું હોય છે.
ટક્સેન ફોટોનિક્સ કંપની લિમિટેડ. સર્વાધિકાર સુરક્ષિત. ટાંકતી વખતે, કૃપા કરીને સ્રોત સ્વીકારો:www.tucsen.com
