Инфракрасные системы «смотрящего» типа

ТЕМПЕРАТУРНО-ЧАСТОТНОЕ РАЗРЕШЕНИЕ

Как отмечалось в п. 4.2.3, температурно-частотное (температурно-пространствен­ное) разрешение ИКС чаще всего обусловлено такими параметрами и характеристика­ми, как минимальная разрешаемая разность температур АТР и минимальная обнаружи­ваемая разность температур ДГ^, а также их зависимостями от пространственной час­тоты, т. е. от размеров или пространственных периодов тест-объектов (мир). Там же (в п. 4.2.3) указывались некоторые особенности их определения. На низких и средних пространственных частотах, когда зрительный аппарат человека работает как обнару­житель достаточно резких перепадов яркости (краев изображения), эти величины прак­тически совпадают.

Для ИКС «смотрящего» типа при определении ДГР и АГор, как и при определении ФПМ, следует помнить о возможности возникновения побочных пространственных гармоник (паразитных биений) при превышении частоты Найквиста^ и фазовых эф­фектах, влияющих на выходной сигнал. Обычно в области пространственных частот ниже /к эти эффекты неощутимы, особенно если число полос испытательной миры дос­таточно велико.

На частотах, составляющих 0,6...0,9, значения^, в спектре выходного сигнала по­являются частоты биений, которых нет в спектре входного сигнала. В этом диапазоне частот передаточная функция для изображения, подвергнутого выборке, может заметно деградировать и даже стать близкой к нулю. С другой стороны, в зависимости от субъ­ективных качеств наблюдателя и условий измерений возможны измерения на частотах, превышающих^.

Величина Д7р во многом зависит от субъективных факторов, в частности от трени­рованности наблюдателей, определяющих Д Гр. Различия в условиях измерений, опыте, квалификации, личных особенностях наблюдателя может приводить к разбросу полу­чаемых при измерении ДГР результатов в 20...50% и даже более при аттестации одной и той же ИКС. На эти результаты заметно влияет характер шумов и фона, при которых измеряется ДГр. Установлено, что эти помехи оказывают наименьшее влияние на ДГр при пространственных частотах, лежащих в диапазоне 3...10 период/град [144]. Важ­ным оказывается и удаление экрана системы отображения (дисплея, монитора) от глаз наблюдателя, а также характер движения его головы (линии визирования на цель, на экран).

В процессе измерений время адаптации и наблюдения для оператора не ограничива­ется. Оператор (наблюдатель) может регулировать контраст и яркость экрана монитора. В помещении, где ведутся измерения, крайне нежелательно наличие посторонних ис­точников излучения и людей.

При определении ДГр группой из N наблюдателей часто принимают, что среднее значение ДГр ср может быть вычислено как

Где ДГр, - значение ДГР> полученное 1-м наблюдателем из группы.

В заключение приведем рекомендуемую в [151] последовательность операций при измерении ДГР на стенде, схема которого приведена на рис. 12.1:

1. По центру углового поля ИКС устанавливается тест-объект (штриховая семиполос­ная мира), причем ориентация его полос должна соответствовать ортогональной системе координат, принятой в исследуемой ИКС. Измерения обычно начинаются с низких про­странственных частот, составляющих 0,1...0,25 частоты Найквиста. Максимальные зна­чения частот тест-объекта выбираются немного меньше и немного больше^.

2. Перемещением миры подстраиваются фаза сигнала (фазы миры) до получения максимального сигнала. Контролируется разрешение всех штрихов миры.

3. Разность температур имитаторов цели и фона устанавливается несколько превы­шающей предполагаемую ДГР.

4. Наблюдатель подстраивает ИКС, в первую очередь ее систему отображения, для получения комфортных условий наблюдения.

5. Записывается разность температур имитаторов цели и фона, при которой наблю­датель обнаруживает все четыре «горячие» полосы миры за 50% отведенного на это времени.

6. Разность температур цели и фона устанавливается несколько меньшей предпола­гаемой ДГр, которая затем может увеличиваться.

7. Наблюдатель снова подстраивает ИКС для оптимизации условий наблюдения.

8. Записывается разность температур, при которой обнаруживаются все четыре «го­рячие» полосы миры (аналогично п. 5).

9. Определяется среднее из значений, полученных в п. 5 и 8.

10. Операции повторяются для других пространственных частот (мир с другой пе­риодичностью полос).

11. Если цель (имитатор цели) не разрешается, записывается отношение контраст - шум.

12. Результаты всех измерений умножаются на средние значения коэффициентов пропускания коллиматора измерительного стенда и атмосферы, чтобы найти эффек­тивные значения облученности входного зрачка ИКС.

13. Результаты измерений, полученные различными наблюдателями, усредняются.

Величина ЛГ0р определяется на том же стенде, что и ДГР. В этом случае периодиче­ская мира заменяется тест-объектом с излучателем в виде круга, квадрата или тре­угольника, угловой размер которого может составлять от 0,1 до 5 угловых размеров, стягиваемых элементом чувствительного слоя МПИ.