3.4.5. Чвс на выходе пи. Квазимонохроматический поток

При преобразовании оптического сигнала ПИ необходимо учитывать взаимное расположение ЧЭ и плоскости изображения оптической системы. В зависимости от назначения и конструктивных особенностей ОЭП ЧЭ может:

1. располагаться непосредственно в плоскости изображения (тепловизионные и телевизионные системы);

2. сопрягаться с ней с помощью вспомогательной оптической системы (ВОС, рис. 3.25);

3. иметь смещение вдоль оптической оси (рис. 3.26а) относительно плоскости изображения (пеленгационные системы);

4. для максимального использования потока излучения от объекта перед смещенным ПИ устанавливается конденсор (рис. 3.26б).

На рис. 3.25а ЧЭ ПИ совпадает с плоскостью изображения, так что . При расположении ПИ в соответствии с рис. 3.25б координаты связаны с координатами соотношениями , где — линейное увеличение ВОС.

А) Ограничимся для простоты преобразованием оптического сигнала при расположении ПИ в соответствии со схемой, показанной на рис. 3.25а. Пусть задано распределение квазимонохроматической освещенности от объекта в плоскости изображения , функция пропускания МАИ и распределение чувствительности по площадке . Тогда целесообразно ввести понятие эффективного квазимонохроматического потока излучения , регистрируемого с учетом неравномерности чувствительности по площадке ПИ.

А.1) Эффективный квазимонохроматический поток излучения при смещении и повороте МАИ относительно центра системы координат определяется зависимостью

(3.78)

( см. рис. 3.2. на стр. 167)

Обозначим произведение через , тогда (3.78) принимает вид

(3.79)

ПЧС эффективного квазимонохроматического потока определяется как преобразование Фурье от (3.79), т.е.

, (3.80)

где

Используя (3.80) ( в результате сканирования), в зависимости от закона движения МАИ [линейное сканирование (3.25) на стр. 180]; [круговое сканирование (3.31) на стр. 183]; [вращательное сканирование (3.42), (3.48) на стр. 190 и 192] может быть определен ЧВС эффективного монохроматического потока излучения по формулам, приведенным в П. 3.3.

А.2) Если модуляция потока излучения осуществляется за счет перемещения чувствительной площадки ПИ, а сам МАИ отсутствует, то (3.79) и (3.80) принимают вид

(3.81)

. (3.82)

В данном случае играет роль функции пропускания МАИ.

Наконец, собственно ЧВС в общем случае сигнала на выходе ПИ связан с ЧВС эффективного потока излучения с помощью передаточной функции (3.65). Для квазимонохроматического потока излучения имеем в случае А.1):

ЧВС: . (3.83)

1. При линейном сканировании МАИ вдоль оси определяется зависимостями (3.25) и (3.3), где необходимо заменить на .

2. При периодическом движении МАИ амплитуда n-й гармоники сигнала на выходе ПИ для квазимонохроматического потока излучения имеет вид

. (3.84)

2.1) При круговом движении МАИ определяется зависимостью (3.31), в которой необходимо заменить на .

2.2) При вращении МАИ вокруг собственной оси вычисляют по формуле (3.42) при этом вместо необходимо подставить , где

. (3.85)