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光譜分辨率和空間分辨率一樣嗎，有何區別？

2023-06-12

光譜分辨率和空間分辨率同為“分辨率“，這兩個概念是一樣的嗎？有惡化區別呢？本文進行了簡單總結。

光譜分辨率的含義

CIE將人類視覺響應定義為在380nm到780nm光的范圍內，并提供權重表，以便用戶可以通過將某個波長的儀器測量值乘以該波長的相應人類視覺響應權重，然后將所有測量值的數據相加，從光譜曲線中確定顏色波長。這些表格以1nm、5nm和10nm的間隔提供。對于非關鍵測量，采用了更大的間隔，如20nm至133nm，并使用了簡化的加權表。

光譜分辨率可以進一步定義為光譜結果中有多少測量點。如果使用固定陣列檢測器，那么測量光譜中有多少陣列元素（像素）。假設400nm范圍（380nm-780nm）可能有例如256或128個像素，導致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區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細節的指標。通常用像元大小、像解率或視場角來表示。

空間分辨率和光譜分辨率的區別

空間分辨率是大多數人在聽到“分辨率”一詞時通常會想到的。分辨率是指單個像素的一側的長度。圖像的分辨率越高，捕獲和處理該圖像的成本就越高。在望遠鏡和照相機等設備中，空間分辨率來自角度分辨率。雷達設備、遙感設備和衛星圖像等其他儀器具有與拓撲和地球表面更密切相關的采樣布局。

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

光譜分辨率允許您區分需要精細波長范圍比較的寬波長范圍。最終，空間分辨率有助于科學家在視覺細節上對圖像進行分析，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于在產品質量保證程序、醫學樣品測試和法醫樣品測試中徹底分析測試樣品至關重要。

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，那么對于不同位置之間的信息傳遞差異就會很大。