២៥/០៩/០៤ក្នុងការថតរូបឌីជីថល វាងាយនឹងសន្មតថាគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ជាងដោយស្វ័យប្រវត្តិមានន័យថារូបភាពល្អជាង។ ក្រុមហ៊ុនផលិតកាមេរ៉ាច្រើនតែធ្វើទីផ្សារប្រព័ន្ធដោយផ្អែកលើចំនួនមេហ្គាភិចសែល ខណៈពេលដែលអ្នកផលិតកញ្ចក់បង្ហាញពីការដោះស្រាយថាមពល និងភាពច្បាស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង គុណភាពរូបភាពមិនត្រឹមតែអាស្រ័យទៅលើលក្ខណៈជាក់លាក់នៃកញ្ចក់ ឬឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានីមួយៗប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏អាស្រ័យលើថាតើពួកវាត្រូវគ្នានឹងកម្រិតណាផងដែរ។
នេះគឺជាកន្លែងដែលគំរូ Nyquist ចូលមកលេង។ ដើមឡើយជាគោលការណ៍ពីដំណើរការសញ្ញា លក្ខណៈវិនិច្ឆ័យរបស់ Nyquist កំណត់ក្របខ័ណ្ឌទ្រឹស្តីសម្រាប់ការចាប់យកព័ត៌មានលម្អិតយ៉ាងត្រឹមត្រូវ។ ក្នុងការថតរូបភាព វាធានាថាគុណភាពបង្ហាញអុបទិកដែលផ្តល់ដោយកញ្ចក់ និងគុណភាពបង្ហាញឌីជីថលនៃឧបករណ៏របស់កាមេរ៉ាធ្វើការជាមួយគ្នាយ៉ាងចុះសម្រុងគ្នា។
អត្ថបទនេះពន្លាយកគំរូ Nyquist នៅក្នុងបរិបទនៃការថតរូបភាព ពន្យល់ពីតុល្យភាពរវាងគុណភាពបង្ហាញអុបទិក និងកាមេរ៉ា និងផ្តល់នូវគោលការណ៍ណែនាំជាក់ស្តែងសម្រាប់កម្មវិធីចាប់ពីការថតរូបរហូតដល់រូបភាពបែបវិទ្យាសាស្ត្រ។
តើអ្វីជាគំរូ Nyquist?
រូបភាពទី 1: ទ្រឹស្តីបទគំរូ Nyquist
កំពូល៖សញ្ញា sinusoidal (cyan) ត្រូវបានវាស់វែង ឬយកគំរូតាមចំណុចជាច្រើន។ បន្ទាត់ប្រផេះវែងតំណាងឱ្យ 1 ការវាស់វែងក្នុងមួយវដ្តនៃសញ្ញា sinusoidal ចាប់យកតែសញ្ញាកំពូល លាក់ទាំងស្រុងនូវលក្ខណៈពិតនៃសញ្ញា។ ខ្សែកោងដែលមានបន្ទាត់ដាច់ៗពណ៌ក្រហមចាប់យកបានការវាស់ 1.1 ក្នុងមួយគំរូ ដោយបង្ហាញពីប្រហោងឆ្អឹង ប៉ុន្តែបង្ហាញពីប្រេកង់ខុស។ នេះគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងលំនាំ Moiré។
បាត៖មានតែនៅពេលដែលគំរូ 2 ត្រូវបានគេយកក្នុងមួយវដ្ត (បន្ទាត់ចំនុចពណ៌ស្វាយ) ដែលធម្មជាតិពិតនៃសញ្ញាចាប់ផ្តើមត្រូវបានចាប់យក។
ទ្រឹស្ដីបទយកគំរូតាម Nyquist គឺជាគោលការណ៍ទូទៅមួយនៅទូទាំងដំណើរការសញ្ញានៅក្នុងអេឡិចត្រូនិច ដំណើរការអូឌីយ៉ូ រូបភាព និងវិស័យផ្សេងៗទៀត។ ទ្រឹស្តីបទបញ្ជាក់យ៉ាងច្បាស់ថា ដើម្បីបង្កើតប្រេកង់ដែលបានផ្តល់ឱ្យក្នុងសញ្ញាឡើងវិញ ការវាស់វែងត្រូវតែធ្វើឡើងយ៉ាងហោចណាស់ពីរដងនៃប្រេកង់នោះ ដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1។ ក្នុងករណីគុណភាពបង្ហាញអុបទិករបស់យើង នេះមានន័យថាទំហំភីកសែលរបស់វត្ថុរបស់យើងត្រូវតែមានយ៉ាងហោចណាស់ពាក់កណ្តាលនៃព័ត៌មានលម្អិតតូចបំផុតដែលយើងកំពុងព្យាយាមចាប់យក ឬក្នុងករណីមីក្រូទស្សន៍ គឺពាក់កណ្តាលនៃកម្រិតភាពច្បាស់នៃមីក្រូទស្សន៍។
រូបភាពទី 2៖ ការយកគំរូតាម Nyquist ជាមួយភីកសែលការ៉េ៖ បញ្ហាតំរង់ទិស
ដោយប្រើកាមេរ៉ាដែលមានក្រឡាចត្រង្គនៃភីកសែលការ៉េ កត្តាគំរូ 2x នៃទ្រឹស្តីបទ Nyquist នឹងចាប់យកតែព័ត៌មានលម្អិតដែលតម្រឹមយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះទៅនឹងក្រឡាចត្រង្គភីកសែលប៉ុណ្ណោះ។ ប្រសិនបើព្យាយាមដោះស្រាយរចនាសម្ព័ន្ធនៅមុំមួយទៅក្រឡាចត្រង្គភីកសែល ទំហំភីកសែលមានប្រសិទ្ធភាពគឺធំជាង រហូតដល់ √2 ដងធំជាងនៅអង្កត់ទ្រូង។ ដូច្នេះ អត្រាគំរូត្រូវតែមាន 2√2 ដងនៃប្រេកង់ទំហំដែលចង់បាន ដើម្បីចាប់យកព័ត៌មានលម្អិតនៅ 45o ទៅកាន់ក្រឡាចត្រង្គភីកសែល។
ហេតុផលសម្រាប់រឿងនេះត្រូវបានបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ដោយការពិចារណាលើរូបភាពទី 2 (ពាក់កណ្តាលកំពូល) ។ ស្រមៃថាទំហំភីកសែលត្រូវបានកំណត់ទៅជាគុណភាពបង្ហាញអុបទិក ដោយផ្តល់នូវចំណុចកំពូលនៃប្រភពចំណុចជិតខាងពីរ ឬព័ត៌មានលម្អិតណាមួយដែលយើងកំពុងព្យាយាមដោះស្រាយ ភីកសែលនីមួយៗរបស់ពួកគេផ្ទាល់។ ទោះបីជាទាំងនេះត្រូវបានរកឃើញដោយឡែកពីគ្នាក៏ដោយ ក៏មិនមានការចង្អុលបង្ហាញណាមួយនៅក្នុងការវាស់វែងជាលទ្ធផលដែលថាពួកគេគឺជាកំពូលពីរដាច់ដោយឡែកពីគ្នានោះទេ ហើយជាថ្មីម្តងទៀតនិយមន័យរបស់យើងនៃ "ការដោះស្រាយ" មិនត្រូវបានឆ្លើយតប។ ត្រូវការភីកសែលនៅចន្លោះ ដើម្បីចាប់យកសញ្ញា។ នេះសម្រេចបានតាមរយៈការបង្កើនអត្រាគំរូតាមលំហយ៉ាងហោចណាស់ពីរដង ពោលគឺកាត់បន្ថយទំហំភីកសែលទំហំវត្ថុពាក់កណ្តាល។
គុណភាពបង្ហាញអុបទិកធៀបនឹងគុណភាពកាមេរ៉ា
ដើម្បីយល់ពីរបៀបដែលគំរូ Nyquist ដំណើរការក្នុងរូបភាព យើងត្រូវបែងចែករវាងដំណោះស្រាយពីរប្រភេទ៖
● គុណភាពបង្ហាញអុបទិក៖ កំណត់ដោយកញ្ចក់ គុណភាពបង្ហាញអុបទិកសំដៅទៅលើសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការផលិតឡើងវិញនូវព័ត៌មានលម្អិត។ កត្តាដូចជាគុណភាពកែវថត ជំរៅ និងឌីផេរ៉ង់ស្យែលកំណត់ដែនកំណត់នេះ។ មុខងារផ្ទេរម៉ូឌុល (MTF) ត្រូវបានប្រើជាញឹកញាប់ដើម្បីវាស់ស្ទង់ថាតើកែវថតបញ្ជូនកម្រិតពន្លឺនៅប្រេកង់លំហផ្សេងៗគ្នាបានកម្រិតណា។
● គុណភាពបង្ហាញរបស់កាមេរ៉ា៖ កំណត់ដោយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា គុណភាពបង្ហាញរបស់កាមេរ៉ាអាស្រ័យលើទំហំភីកសែល កម្រិតភីកសែល និងវិមាត្ររួមរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ កម្រិតភីកសែលនៃ កកាមេរ៉ា CMOSកំណត់ដោយផ្ទាល់នូវប្រេកង់ Nyquist របស់វា ដែលកំណត់ព័ត៌មានលម្អិតអតិបរមាដែលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាចចាប់យកបាន។
នៅពេលដែលទាំងពីរនេះមិនត្រូវបានតម្រឹម, បញ្ហាកើតឡើង។ កែវថតដែលលើសពីថាមពលដោះស្រាយរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគឺ "ខ្ជះខ្ជាយ" យ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព ដោយសារឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាមិនអាចចាប់យកព័ត៌មានលម្អិតទាំងអស់។ ផ្ទុយទៅវិញ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ដែលផ្គូផ្គងជាមួយកែវថតដែលមានគុណភាពទាប នាំឱ្យរូបភាពមិនប្រសើរឡើងទេ ទោះបីជាមានមេហ្គាភិចសែលច្រើនក៏ដោយ។
របៀបធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពអុបទិក និងដំណោះស្រាយកាមេរ៉ា
តុល្យភាពអុបទិក និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាមានន័យថាត្រូវគ្នានឹងប្រេកង់ Nyquist នៃឧបករណ៏ជាមួយនឹងប្រេកង់កាត់អុបទិកនៃកញ្ចក់។
● ប្រេកង់ Nyquist នៃឧបករណ៏កាមេរ៉ាត្រូវបានគណនាជា 1 / (2 × pixel pitch)។ វាកំណត់ប្រេកង់លំហខ្ពស់បំផុតដែលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាចយកគំរូដោយមិនប្រើឈ្មោះក្លែងក្លាយ។
● ប្រេកង់កាត់អុបទិកអាស្រ័យទៅលើលក្ខណៈនៃកែវថត និងការបង្វែរ។
ដើម្បីទទួលបានលទ្ធផលល្អបំផុត ប្រេកង់ Nyquist របស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគួរតែតម្រឹមជាមួយ ឬលើសពីសមត្ថភាពដោះស្រាយរបស់កែវថតបន្តិច។ នៅក្នុងការអនុវត្ត ច្បាប់ដ៏ល្អមួយគឺដើម្បីធានាថា កម្រិតភីកសែលគឺប្រហែលពាក់កណ្តាលនៃទំហំមុខងារដែលអាចដោះស្រាយបានតិចតួចបំផុតនៃកញ្ចក់។
ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើកែវថតអាចដោះស្រាយព័ត៌មានលម្អិតចុះដល់ 4 មីក្រូម៉ែត្រ នោះឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលមានទំហំភីកសែល ~ 2 មីក្រូម៉ែត្រនឹងធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធមានតុល្យភាពល្អ។
ការផ្គូផ្គង Nyquist ជាមួយនឹងគុណភាពបង្ហាញកាមេរ៉ា & ការប្រកួតប្រជែងនៃភីកសែលការ៉េ
ការដោះដូរជាមួយនឹងការថយចុះទំហំភីកសែលទំហំវត្ថុគឺការថយចុះសមត្ថភាពក្នុងការប្រមូលពន្លឺ។ ដូច្នេះវាមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពនៃតម្រូវការសម្រាប់ដំណោះស្រាយ និងសម្រាប់ការប្រមូលផ្តុំពន្លឺ។ លើសពីនេះ ទំហំភីកសែលទំហំវត្ថុធំជាងនេះ មានទំនោរបង្ហាញទិដ្ឋភាពធំជាងនៃវត្ថុរូបភាព។ សម្រាប់កម្មវិធីដែលមានតម្រូវការមួយចំនួនសម្រាប់គុណភាពបង្ហាញដ៏ល្អ តុល្យភាពល្អបំផុត 'ច្បាប់មេដៃ' ត្រូវបានគេនិយាយថាត្រូវបានវាយបញ្ចូលដូចខាងក្រោម: ទំហំភីកសែលទំហំវត្ថុដែលនៅពេលគុណនឹងកត្តាមួយចំនួនសម្រាប់ Nyquist គួរតែស្មើនឹងគុណភាពបង្ហាញអុបទិក។ បរិមាណនេះត្រូវបានគេហៅថាគុណភាពបង្ហាញរបស់កាមេរ៉ា។
តុល្យភាពអុបទិក និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជាញឹកញាប់ចុះមកដើម្បីធានាថាគុណភាពបង្ហាញគំរូដ៏មានប្រសិទ្ធភាពរបស់កាមេរ៉ាត្រូវគ្នានឹងកម្រិតគុណភាពបង្ហាញអុបទិកនៃកែវ។ ប្រព័ន្ធមួយត្រូវបានគេនិយាយថា "ផ្គូផ្គង Nyquist" នៅពេល:
គុណភាពបង្ហាញកាមេរ៉ា = គុណភាពបង្ហាញអុបទិក
កន្លែងដែលគុណភាពបង្ហាញរបស់កាមេរ៉ាត្រូវបានផ្តល់ដោយ៖
កត្តាដែលត្រូវគិតសម្រាប់ Nyquist ដែលត្រូវបានណែនាំជាញឹកញាប់គឺ 2.3 មិនមែន 2. ហេតុផលសម្រាប់នេះគឺដូចខាងក្រោម។
ភីកសែលរបស់កាមេរ៉ាគឺជាការ៉េ (ជាធម្មតា) និងបានរៀបចំនៅលើក្រឡា 2-D ។ ទំហំភីកសែលដូចដែលបានកំណត់សម្រាប់ប្រើក្នុងសមីការទល់មុខតំណាងឱ្យទទឹងភីកសែលតាមអ័ក្សនៃក្រឡាចត្រង្គនេះ។ ប្រសិនបើលក្ខណៈពិសេសដែលយើងកំពុងព្យាយាមដោះស្រាយការកុហកនៅមុំណាមួយ លើកលែងតែពហុគុណដ៏ល្អឥតខ្ចោះនៃ 90° ទាក់ទងទៅនឹងក្រឡាចត្រង្គនេះ ទំហំភីកសែលដែលមានប្រសិទ្ធភាពនឹងមានទំហំធំជាង រហូតដល់ √2 ≈ 1.41 ដងនៃទំហំភីកសែលនៅ 45°។ នេះត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 (ពាក់កណ្តាលខាងក្រោម) ។
កត្តាដែលបានណែនាំយោងទៅតាមលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យ Nyquist នៅក្នុងការតំរង់ទិសទាំងអស់នឹងជា 2√2 ≈ 2.82 ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារការដោះដូរដែលបានលើកឡើងពីមុនរវាងដំណោះស្រាយ និងការប្រមូលពន្លឺ តម្លៃសម្របសម្រួលនៃ 2.3 ត្រូវបានណែនាំជាក្បួន។
តួនាទីនៃគំរូ Nyquist ក្នុងរូបភាព
គំរូ Nyquist គឺជាអ្នករក្សាភាពស្មោះត្រង់នៃរូបភាព។ នៅពេលដែលអត្រាគំរូធ្លាក់ចុះក្រោមដែនកំណត់ Nyquist៖
● Undersampling → បណ្តាលឱ្យមានឈ្មោះក្លែងក្លាយ៖ ពត៌មានលម្អិតមិនពិត គែមរហែក ឬលំនាំmoiré។
● Oversampling → ចាប់យកទិន្នន័យច្រើនជាងអុបទិកអាចផ្តល់ ដែលនាំឱ្យថយចុះមកវិញ៖ ឯកសារធំជាង និងតម្រូវការដំណើរការខ្ពស់ជាងដោយមិនមានការកែលម្អដែលអាចមើលឃើញ។
គំរូត្រឹមត្រូវធានាថារូបភាពមានភាពច្បាស់ និងពិត។ វាផ្តល់នូវតុល្យភាពរវាងការបញ្ចូលអុបទិក និងការចាប់យកឌីជីថល ដោយជៀសវាងការខ្ជះខ្ជាយដំណោះស្រាយនៅម្ខាង ឬវត្ថុបុរាណដែលបំភាន់នៅលើម្ខាងទៀត។
ការអនុវត្តជាក់ស្តែង
ការយកគំរូតាម Nyquist មិនមែនគ្រាន់តែជាទ្រឹស្ដីប៉ុណ្ណោះទេ វាមានកម្មវិធីសំខាន់ៗនៅទូទាំងវិញ្ញាសារូបភាព៖
● មីក្រូទស្សន៍៖អ្នកស្រាវជ្រាវត្រូវតែជ្រើសរើសឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលយកគំរូយ៉ាងហោចណាស់ពីរដងនៃព័ត៌មានលម្អិតតូចបំផុតដែលអាចដោះស្រាយបានដោយកញ្ចក់វត្ថុបំណង។ ការជ្រើសរើសត្រឹមត្រូវ។កាមេរ៉ាមីក្រូទស្សន៍មានសារៈសំខាន់ ដោយសារទំហំភីកសែលត្រូវតែតម្រឹមជាមួយនឹងគុណភាពបង្ហាញដែលមានកម្រិតបង្វែរនៃគោលដៅមីក្រូទស្សន៍។ មន្ទីរពិសោធន៍ទំនើបតែងតែចូលចិត្តកាមេរ៉ា sCMOSដែលផ្តល់នូវតុល្យភាពនៃភាពប្រែប្រួល ជួរថាមវន្ត និងរចនាសម្ព័ន្ធភីកសែលដ៏ល្អសម្រាប់ការថតរូបភាពជីវសាស្ត្រដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។
● ការថតរូប៖ការផ្គូផ្គងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកម្រិតមេហ្គាភិចសែលខ្ពស់ជាមួយកែវថតដែលមិនអាចដោះស្រាយព័ត៌មានលម្អិតស្មើគ្នា ជារឿយៗនាំឱ្យមានភាពប្រសើរឡើងដែលមិនច្បាស់លាស់ចំពោះភាពច្បាស់។ អ្នកថតរូបអាជីពមានតុល្យភាពរវាងកញ្ចក់ និងកាមេរ៉ា ដើម្បីជៀសវាងការខ្ជះខ្ជាយគុណភាពបង្ហាញ។
● ការថតរូប៖ការផ្គូផ្គងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកម្រិតមេហ្គាភិចសែលខ្ពស់ជាមួយកែវថតដែលមិនអាចដោះស្រាយព័ត៌មានលម្អិតស្មើគ្នា ជារឿយៗនាំឱ្យមានភាពប្រសើរឡើងដែលមិនច្បាស់លាស់ចំពោះភាពច្បាស់។ អ្នកថតរូបអាជីពមានតុល្យភាពរវាងកញ្ចក់ និងកាមេរ៉ា ដើម្បីជៀសវាងការខ្ជះខ្ជាយគុណភាពបង្ហាញ។
● ចក្ខុវិស័យម៉ាស៊ីន &កាមេរ៉ាវិទ្យាសាស្ត្រនៅក្នុងការត្រួតពិនិត្យគុណភាព និងអធិការកិច្ចឧស្សាហកម្ម ការបាត់មុខងារតូចៗដោយសារការយកគំរូតិចអាចមានន័យថាផ្នែកដែលមានបញ្ហាមិនអាចរកឃើញបានទេ។ Oversampling អាចនឹងត្រូវបានប្រើដោយចេតនាសម្រាប់ការពង្រីកឌីជីថល ឬដំណើរការដែលបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង។
ពេលណាត្រូវផ្គូផ្គង Nyquist: Oversampling និង Undersampling
ការយកគំរូតាម Nyquist តំណាងឱ្យសមតុល្យដ៏ល្អ ប៉ុន្តែនៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង ប្រព័ន្ធរូបភាពអាចមានចេតនាលើសគំរូ ឬគំរូតិចតួច អាស្រ័យលើកម្មវិធី។
តើអ្វីជាគំរូគំរូ
ក្នុងករណីកម្មវិធីដែលភាពប្រែប្រួលមានសារៈសំខាន់ជាងការដោះស្រាយព័ត៌មានលម្អិតដ៏តូចបំផុត ការប្រើប្រាស់ទំហំភីកសែលទំហំវត្ថុដែលធំជាងការទាមទាររបស់ Nyquist អាចនាំឱ្យមានអត្ថប្រយោជន៍នៃការប្រមូលពន្លឺយ៉ាងច្រើន។ នេះត្រូវបានគេហៅថា undersampling ។
នេះលះបង់ព័ត៌មានលម្អិតល្អ ប៉ុន្តែអាចមានប្រយោជន៍នៅពេល៖
● ភាពរសើបគឺសំខាន់៖ ភីកសែលធំជាងប្រមូលពន្លឺបានកាន់តែច្រើន ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវសមាមាត្រសញ្ញាទៅសំឡេងរំខាននៅក្នុងរូបភាពដែលមានពន្លឺតិច។
● ល្បឿនមានសារៈសំខាន់៖ ភីកសែលតិចជាងមុនកាត់បន្ថយពេលវេលាអាន ដែលអនុញ្ញាតឱ្យទទួលបានលឿនជាងមុន។
● ប្រសិទ្ធភាពទិន្នន័យត្រូវបានទាមទារ៖ ទំហំឯកសារតូចជាងគឺល្អជាងនៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលមានកម្រិតកម្រិតបញ្ជូន។
ឧទាហរណ៍៖ នៅក្នុងការថតរូបភាពកាល់ស្យូម ឬវ៉ុល ជារឿយៗសញ្ញាត្រូវបានគិតជាមធ្យមលើតំបន់ដែលចាប់អារម្មណ៍ ដូច្នេះការយកគំរូតាមខាងក្រោមធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការប្រមូលពន្លឺដោយមិនប៉ះពាល់ដល់លទ្ធផលវិទ្យាសាស្ត្រ។
តើអ្វីទៅជា Oversampling
ផ្ទុយទៅវិញ កម្មវិធីជាច្រើនដែលដោះស្រាយព័ត៌មានលម្អិតល្អគឺជាគន្លឹះ ឬកម្មវិធីដែលប្រើវិធីសាស្ត្រវិភាគក្រោយការទិញយកមកវិញ ដើម្បីទាញយកព័ត៌មានបន្ថែមលើសពីដែនកំណត់នៃគម្លាត ត្រូវការភីកសែលរូបភាពតូចជាងការទាមទាររបស់ Nyquist ដែលហៅថា oversampling។
ខណៈពេលដែលវាមិនបង្កើនគុណភាពបង្ហាញអុបទិកពិត វាអាចផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិ៖
● បើកការពង្រីកឌីជីថលដោយការបាត់បង់គុណភាពតិច។
● ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការក្រោយការកែច្នៃ (ឧ. deconvolution, denoising, super-resolution)។
● កាត់បន្ថយការបង្ហាញឈ្មោះក្លែងក្លាយនៅពេលដែលរូបភាពត្រូវបានបន្ទាបគំរូនៅពេលក្រោយ។
ឧទាហរណ៍៖ នៅក្នុងមីក្រូទស្សន៍ កាមេរ៉ា sCMOS គុណភាពបង្ហាញខ្ពស់អាចធ្វើគំរូរចនាសម្ព័ន្ធកោសិកា ដូច្នេះ ក្បួនដោះស្រាយគណនាអាចទាញយកព័ត៌មានលម្អិតលើសពីដែនកំណត់នៃការបំភាយ។
ការយល់ខុសទូទៅ
1. មេហ្គាភិចសែលកាន់តែច្រើនតែងតែមានន័យថារូបភាពកាន់តែច្បាស់។
មិនពិតទេ។ ភាពច្បាស់គឺអាស្រ័យទៅលើថាមពលដោះស្រាយរបស់កញ្ចក់ទាំងពីរ និងថាតើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបានយកគំរូតាមសមស្របដែរឬទេ។
2. កញ្ចក់ល្អណាមួយដំណើរការល្អជាមួយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់។
ការផ្គូផ្គងខ្សោយរវាងគុណភាពបង្ហាញនៃកញ្ចក់ និងកម្រិតភីកសែលនឹងកំណត់ការអនុវត្ត។
3、 គំរូ Nyquist គឺពាក់ព័ន្ធតែក្នុងដំណើរការសញ្ញាប៉ុណ្ណោះ មិនមែនរូបភាពទេ។
ផ្ទុយទៅវិញ ការថតរូបភាពឌីជីថលគឺជាដំណើរការគំរូជាមូលដ្ឋាន ហើយ Nyquist មានភាពពាក់ព័ន្ធនៅទីនេះ ដូចជានៅក្នុងសម្លេង ឬការទំនាក់ទំនង។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ការយកគំរូតាម Nyquist គឺច្រើនជាងការអរូបីតាមបែបគណិតវិទ្យា — វាគឺជាគោលការណ៍ដែលធានាថាដំណោះស្រាយអុបទិក និងឌីជីថលដំណើរការជាមួយគ្នា។ តាមរយៈការតម្រឹមកម្លាំងដោះស្រាយនៃកញ្ចក់ជាមួយនឹងសមត្ថភាពគំរូរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ប្រព័ន្ធរូបភាពសម្រេចបាននូវភាពច្បាស់លាស់អតិបរមាដោយគ្មានវត្ថុបុរាណ ឬសមត្ថភាពខ្ជះខ្ជាយ។
សម្រាប់អ្នកជំនាញក្នុងវិស័យចម្រុះដូចជា មីក្រូទស្សន៍ តារាសាស្ត្រ ការថតរូប និងចក្ខុវិស័យម៉ាស៊ីន ការយល់ដឹងអំពីគំរូ Nyquist គឺជាគន្លឹះក្នុងការរចនា ឬជ្រើសរើសប្រព័ន្ធរូបភាពដែលផ្តល់លទ្ធផលគួរឱ្យទុកចិត្ត។ ទីបំផុត គុណភាពរូបភាពមិនមែនមកពីការជំរុញជាក់លាក់មួយទៅកម្រិតខ្លាំងនោះទេ ប៉ុន្តែមកពីការសម្រេចបាននូវតុល្យភាព។
សំណួរគេសួរញឹកញាប់
តើមានអ្វីកើតឡើងប្រសិនបើគំរូ Nyquist មិនពេញចិត្តនៅក្នុងកាមេរ៉ា?
នៅពេលដែលអត្រាគំរូធ្លាក់ចុះក្រោមដែនកំណត់ Nyquist ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាមិនអាចតំណាងឱ្យព័ត៌មានលម្អិតត្រឹមត្រូវបានទេ។ លទ្ធផលនេះនាំឱ្យមានការដាក់ឈ្មោះក្លែងក្លាយដែលលេចចេញជាគែមរហែក លំនាំម៉ូរ៉េ ឬវាយនភាពមិនពិតដែលមិនមាននៅក្នុងឈុតពិត។
តើទំហំភីកសែលប៉ះពាល់ដល់ការយកគំរូតាម Nyquist យ៉ាងដូចម្តេច?
ភីកសែលតូចជាងមុនបង្កើនប្រេកង់ Nyquist មានន័យថាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាចដោះស្រាយព័ត៌មានលំអិតតាមទ្រឹស្តី។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើកែវថតមិនអាចផ្តល់នូវកម្រិតនៃគុណភាពបង្ហាញនោះ ភីកសែលបន្ថែមបន្ថែមតម្លៃតិចតួច ហើយអាចបង្កើនសំឡេងរំខាន។
តើការយកគំរូតាម Nyquist ខុសគ្នាសម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពណ៌ monochrome ទេ?
បាទ។ នៅក្នុងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពណ៌តែមួយ រាល់ភីកសែលសំណាកពន្លឺដោយផ្ទាល់ ដូច្នេះប្រេកង់ Nyquist ដែលមានប្រសិទ្ធភាពត្រូវគ្នានឹងកម្រិតភីកសែល។ នៅក្នុងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពណ៌ដែលមានតម្រង Bayer ឆានែលពណ៌នីមួយៗត្រូវបានមើលមិនឃើញ ដូច្នេះគុណភាពបង្ហាញដ៏មានប្រសិទ្ធភាពបន្ទាប់ពីការ demosaicing គឺទាបជាងបន្តិច។
Tucsen Photonics Co., Ltd. រក្សាសិទ្ធិគ្រប់យ៉ាង។ នៅពេលដកស្រង់ សូមទទួលស្គាល់ប្រភព៖www.tucsen.com
