Главная/Аналитика отрасли/Основы
NETD характеризует тепловую чувствительность, но чтобы ответить на вопрос, видит ли тепловизор достаточно чётко, необходимо рассмотреть три системных показателя: MRTD (минимально различимая разность температур), MDTD (минимально обнаруживаемая разность температур) и MTF (функция передачи модуляции). Все они учитывают одновременно температурную чувствительность и пространственное разрешение и являются ключевыми для оценки качества изображения системы в целом.
MRTD (Minimum Resolvable Temperature Difference) — это разность температур между объектом и фоном, при которой наблюдатель с вероятностью 50% способен различить четыре полосы на стандартной четырёхштриховой миры с определённой пространственной частотой и соотношением сторон полос 7:1.
MRTD является типичным комплексным системным показателем — он одновременно отражает температурную чувствительность (NETD), пространственное разрешение (оптическую и электронную MTF), отношение сигнал/шум и даже субъективные факторы наблюдателя. Поэтому одна и та же система будет иметь различные значения MRTD на разных пространственных частотах; построение кривой MRTD позволяет полноценно охарактеризовать, при какой разности температур какие по размеру цели могут быть различены.
При измерении используют несколько четырёхштриховых мир с различными пространственными частотами, постепенно изменяя разность температур объекта и фиксируя порог «едва различимо». На практике применяют два метода: субъективный (визуальная оценка оператором) и объективный (автоматические алгоритмы распознавания).
MDTD (Minimum Detectable Temperature Difference) дополняет MRTD: это минимальная разность температур, при которой наблюдатель способен обнаружить (обратите внимание — «заметить присутствие», а не «различить детали») небольшой квадратный или круглый объект.
Разделение функций этих двух показателей интуитивно понятно — MRTD отвечает за различение деталей, MDTD — за обнаружение цели. В задачах поиска и предупреждения первостепенно MDTD (сначала заметить), при распознавании и идентификации — MRTD (чётко различить).
MTF (Modulation Transfer Function) описывает способность системы передавать контраст (модуляцию) объектов на различных пространственных частотах — это объективная функция, характеризующая чёткость или размытость изображения. Чем медленнее MTF убывает с ростом пространственной частоты, тем лучше система сохраняет детали.
Для измерения широко применяется метод наклонной грани: формируют изображение наклонного режущего края, получают кривую отклика грани (ESF), дифференцируют для получения функции рассеяния линии (LSF), а затем выполняют преобразование Фурье — результатом является MTF. На практике основное внимание уделяется значению MTF на частоте Найквиста.
| Показатель | Какой вопрос отвечает | Характер |
|---|---|---|
| NETD | Воспринимает ли разность температур | Чувствительность (одномерная) |
| MRTD | Различает ли детали | Системный (с субъективной составляющей) |
| MDTD | Обнаруживает ли цель | Системный (с субъективной составляющей) |
| MTF | Сколько контраста деталей сохраняется | Объективное пространственное разрешение |
NETD отражает только тепловую чувствительность и является одномерным показателем. MRTD — комплексный системный параметр, который учитывает одновременно чувствительность, пространственное разрешение и субъективные факторы наблюдателя, что лучше соответствует практической задаче — способен ли оператор различить цель.
7:1 — международно признанное стандартное соотношение сторон полос четырёхштриховой миры. При фиксированной геометрии оценивается различимость на разных пространственных частотах, что обеспечивает сопоставимость результатов MRTD между различными приборами и лабораториями.
Формируется изображение наклонной грани, получают кривую отклика грани (ESF), дифференцируют для получения функции рассеяния линии (LSF), а затем выполняют преобразование Фурье для получения MTF. Метод позволяет за одну экспозицию эффективно определить передачу контраста системы на различных пространственных частотах.
Зависит от задачи. Для обнаружения и предупреждения первостепенно «заметить цель» — важнее MDTD. Для распознавания и идентификации необходимо «различить детали» — важнее MRTD. Для полной оценки, как правило, измеряют оба параметра.
Система комплексного контроля тепловизоров IES обеспечивает измерение полного набора параметров NETD / MRTD / MDTD / MTF. Комплект поставки включает стандартные четырёхштриховые миры, мишени метода наклонной грани и тест-миры с различными пространственными частотами, что позволяет провести комплексную оценку тепловизора от чувствительности до пространственного разрешения на единой платформе.
Настоящая статья подготовлена на основе открытых источников; данные и мнения сопровождаются ссылками на первоисточники. Рыночные данные, отмеченные как оценочные или прогнозные, могут отличаться по методологии — рекомендуем обращаться к первичным отчётам. Статья не является инвестиционной или закупочной рекомендацией.