光譜分辨率和空間分辨率一樣嗎，有何區(qū)別？

2023-06-12

光譜分辨率和空間分辨率同為“分辨率“，這兩個(gè)概念是一樣的嗎？有惡化區(qū)別呢？本文進(jìn)行了簡(jiǎn)單總結(jié)。

光譜分辨率的含義

CIE將人類視覺響應(yīng)定義為在380nm到780nm光的范圍內(nèi)，并提供權(quán)重表，以便用戶可以通過將某個(gè)波長(zhǎng)的儀器測(cè)量值乘以該波長(zhǎng)的相應(yīng)人類視覺響應(yīng)權(quán)重，然后將所有測(cè)量值的數(shù)據(jù)相加，從光譜曲線中確定顏色波長(zhǎng)。這些表格以1nm、5nm和10nm的間隔提供。對(duì)于非關(guān)鍵測(cè)量，采用了更大的間隔，如20nm至133nm，并使用了簡(jiǎn)化的加權(quán)表。

光譜分辨率可以進(jìn)一步定義為光譜結(jié)果中有多少測(cè)量點(diǎn)。如果使用固定陣列檢測(cè)器，那么測(cè)量光譜中有多少陣列元素（像素）。假設(shè)400nm范圍（380nm-780nm）可能有例如256或128個(gè)像素，導(dǎo)致1.56nm/像素或3.125nm/像素。

空間分辨率的含義

空間分辨率，是指遙感圖像上能夠詳細(xì)區(qū)分的最小單元的尺寸或大小，是用來表征影像分辨地面目標(biāo)細(xì)節(jié)的指標(biāo)。通常用像元大小、像解率或視場(chǎng)角來表示。

空間分辨率和光譜分辨率的區(qū)別

空間分辨率是大多數(shù)人在聽到“分辨率”一詞時(shí)通常會(huì)想到的。分辨率是指單個(gè)像素的一側(cè)的長(zhǎng)度。圖像的分辨率越高，捕獲和處理該圖像的成本就越高。在望遠(yuǎn)鏡和照相機(jī)等設(shè)備中，空間分辨率來自角度分辨率。雷達(dá)設(shè)備、遙感設(shè)備和衛(wèi)星圖像等其他儀器具有與拓?fù)浜偷厍虮砻娓芮邢嚓P(guān)的采樣布局。

相比之下，光譜分辨率通過記錄光譜帶來測(cè)量顏色波長(zhǎng)。光譜分辨率由波長(zhǎng)中每個(gè)波段的寬度決定。圖像中的條紋越多，顏色就越復(fù)雜。例如，黑白照片只包含一個(gè)黑色波長(zhǎng)，而彩色RGB圖像包含紅色、綠色和藍(lán)色三個(gè)波段。陸地衛(wèi)星8號(hào)（Landsat8）照片使用11個(gè)總波段來捕捉圖像，由于波長(zhǎng)較寬，它們的波段之間還有一段距離。

光譜分辨率允許您區(qū)分需要精細(xì)波長(zhǎng)范圍比較的寬波長(zhǎng)范圍。最終，空間分辨率有助于科學(xué)家在視覺細(xì)節(jié)上對(duì)圖像進(jìn)行分析，而光譜分辨率可以讓圖像具有逼真的色彩。空間和光譜分辨率對(duì)于在產(chǎn)品質(zhì)量保證程序、醫(yī)學(xué)樣品測(cè)試和法醫(yī)樣品測(cè)試中徹底分析測(cè)試樣品至關(guān)重要。

通常情況下，光譜分辨率要高于空間分辨率。例如，我們可以得到非常高的光譜分辨率，即可以區(qū)分出很多顏色，但由于我們所看到的圖像都是由很多不同方向上拍攝而成，所以對(duì)于不同方向上的圖像信息傳遞差異并不大。相反，如果我們看一幅豎直方向上的圖像，那么對(duì)于不同位置之間的信息傳遞差異就會(huì)很大。