人眼能发现的能量起伏为0.05，即最大能量为1，最低能量是0.95时也能发现，所以人眼能接收感知的极限调制度为0.026，目视仪器各个环节的传递函数值可以以此作为考虑的出发点。 （7）系统的传递函数MTF
红外成像系统总的传递函数为各分系统传递函数的乘积：
MTF?MTFo?MTFd?MTFe?MTFm?MTFom?MTFeye二、噪声等效温差（NETD） 1. NETD的定义
用红外成像系统观察标准试验图案，当红外成像系统输出端产生的峰值信号与均方根噪声电压之比为1时的目标与背景之间的温差，称为噪声等效温差(NETD)。NETD是表征红外成像系统受客观信噪比限制的温度分辨率的一种量度。
NETD测试图案
TTWVW
WWHTB 2. NETD的表达式及物理意义
假设目标与背景都是朗伯辐射体，先求出红外成像系统分辨单元接收到的辐射功率，再求出由于目标与背景温差引起的接收功率的差异，继而求得信号电压的变化量及信噪比，由定义可得到NETD的表达式。
对单元探测器光机扫描方式，其NETD表达式为：
NETD?WHWVF?2?M?(TB)2???Ao??(?)D?(?)d??1?T
2?3f/?式中是帧速，?是扫描效率，?、?是瞬时视场角，Ao是入瞳面积，?(?)是光学系统的
是观察视场角，F光谱透过率，D(?)是探测器的归一化探测度（比探测率），M?(T)是目标的光谱辐射出射度，?1—?2是系统工作波段。
NETD、F及??是表征一个红外成像系统性能的三个主要特征参数，分别反映了系统的温度分辨率、信息传递速率及空间分辨率：
?f/是光学系统的焦距，WH、WV??NETD?F?这三个特征参数在性能要求上是相互矛盾的，即存在制约关系。 NETD的局限性：
（1）NETD反映的是客观信噪比限制的温度分辨率，没有考虑视觉特性的影响。
（2）单纯追求低的NETD值并不意味着一定有很好的系统性能。例如，增大工作波段的宽度，显然会使NETD减小。但在实际应用场合，可能会由于所接收的日光反射成分的增加，使系统测出的温度与真实温度的差异增大。表明NETD公式未能保证与系统实际性能的一致性。
（3）NETD反映的是系统对低频景物（均匀大目标）的温度分辨率，不能表征系统用于观测较高空间频率景物时的温度分辨性能。
NETD具有概念明确、测量容易的优点，在系统设计阶段，采用NETD作为对系统诸参数进行选择的权衡标准是有用的。 三、最小可分辨温差（MRTD）
MRTD是景物空间频率的函数，是表征系统受视在信噪比限制的温度分辨率的量度。
MRTD的测试图案：
TTTB??
由成像系统对某一组四条带图案成像，调节目标相对背景的温差，从零逐渐增大，直到在显示屏上刚能分辨出条带图案为止。此时的温差就是在该组目标空间频率下的最小可分辨温差。分别对不同空间频率的条带图案重复上述测量过程，可得到MRTD曲线。
MRTD曲线：
MTF1MRTD(Co)fx=f1fx=f2fx=f3fx=f4ofx
MRTD综合描述了在噪声中成像时，红外成像系统对目标的空间及温度分辨能力。MRTD存在的问题主要是：它是一种带有主观成分的量度，测试结果会因人而异。此外，未考虑人眼的调制传递函数对信号的影响也是其不足之处。 四、最小可探测温差（MDTD）
最小可探测温差MDTD是将NETD与MRTD的概念在某些方面作了取舍后而得出的。具体地说，MDTD仍是采用MRTD的观测方式，由在显示屏上刚能分辨出目标时所需的目标对背景的温差来定义。但MDTD采用的标准图案是位于均匀背景中的单个方形目标，其尺寸W可调整，这是对NETD与MRTD标准图案特点的一种综合。
MDTD用来估算点源目标的可探测性是有价值的。
§5 微光像增强器件
明朗夏天采光良好的室内照度大致在100至500lx之间 太阳直射时的地面照度可以达到10万lx 满月在天顶时的地面照度大约是0.2lx 夜间无月时的地面照度只有10-4lx数量级
微光光电成像系统的工作条件就是环境照度低于10-1lx 微光光电成像系统的核心部分是微光像增强器件 一、微光像增强器 1. 基本原理
光电阴极将光学图像转换为电子图像，电子光学成像系统（电极系统）将电子图像传递到荧光屏，在传递过程中增强电子能量并完成电子图像几何尺寸的缩放，荧光屏完成电光转换，即将电子图像转换为可见光图像，图像的亮度已被增强到足以引起人眼视觉，在夜间或低照度下可以直接进行观察。
输入光纤面板电极输出光纤面板输入图像电子轨迹输出图像光电阴极荧光屏
2. 微光像增强器的性能参数 （1）光电阴极灵敏度
表征光电阴极发射（或转换）特性的参量是光电灵敏度，即像管光电阴极产生的光电流与入射辐射通量之比。对微光器件，光灵敏度是指用色温2856K士50K的标准钨丝白炽灯（CIE规定的标准“A”光源）照射光电阴极时，其上产生的光电流与入射光通量之比。 （2）有效直径
有效光电阴极直径是在像管输入端上与光电轴同心、能完全成像于荧光屏上的最大圆直径。有效荧光屏直径是在像管输出端上与光电轴同心，并与有效光电阴极直径成物像关系的圆直径。一般将其表示为有效阴极直径／有效屏直径，如18／18（单位mm）。 （3）增益
用色温为2856K±50K的钨丝白炽灯照射像管的光电阴极，荧光屏输出的光通量与输入到光电阴极的光通量之比即为光通量增益。 （4）暗背景光亮度和等效背景光照度
光电阴极无光照时，处于工作状态的像管荧光屏上的输出光亮度称为暗背景光亮度。等效背景光照度是指产生和暗背景相等的输出光亮度在光电阴极上所需的输入光照度。 （5）放大率、畸变
像管的放大率是指荧光屏上输出像的几何大小与光电阴极上输入像的几何大小之比。
像管的畸变是距离光电轴中心不同位置处各点放大率不同的表征：
Dr??r是与光电阴极中式中Dr是与光电阴极中心距离为r处的畸变，
心距离为r处的放大率,?c是光电阴极中心处的放大率。Dr为正值时产生枕形畸变,为负值时产生桶形畸变。 （6）分辨率和调制传递函数
分辨率是指像管分辨相邻两个物点或像点的能力。如果把矩形波空间频率图样投射到光电阴极上，分辨率可用在荧光屏上能分辨的最高空间频率表示。调制传递函数MTF是荧光屏上输出的正弦波图样的调制度与光电阴极上输入的正弦波图样的调制度之比。 （7）光生背景
在有光输入时，处于工作状态的像管荧光屏上存在的随入射光强弱而变化的那部分附加光亮度，称为光生背景。当光电阴极的中心用一个不透明的圆片遮掩，并均匀照明光电阴极，荧光屏中心会出现一个暗斑，暗斑处的输出光亮度与取掉不透明圆片、用同一光源均匀照明光电阴极时荧光屏中心处的输出光亮度之比，即表示光生背景的大小。
?r??c?100%?c
（8）信噪比
信噪比是评定像管成像质量的综合指标。像管在规定的工作条件下输出的信号与噪声之比即为信噪比。像管的噪声源主要是：由暗背景引起的固定背景噪声；由于光子、光电子的量子特性引起的涨落量子噪声；由于微通道板等增益机构引起的增益噪声；由于荧光屏颗粒结构引起的颗粒噪声。
（9）自动光亮度控制（ABC）特性和最大输出光亮度（MOB）
像管的自动光亮度控制是带电源的像管组件的特性。当输入光照度大于某一规定值时，输出光亮度与输入光照度之间呈非线性关系，输出光亮度曲线的最大值称为最大输出光亮度。
荧光屏输光出亮度MOB工作范围光电阴极输入光照度3. 三代像增强器
一代管以三级级联增强技术为特征，增益高达几万倍，但体积大，重量重；
二代管以微通道板（MCP）增强技术为特征，体积小，重量轻，但夜视距离无明显突破；
三代管则采用了负电子亲和势（NEA）GaAs光电阴极，使夜视距离提高1.5-2倍以上。 （1）第一代像增强器
第一代像增强器是以纤维光学面板作为输入、输出窗三级级联耦合的像增强器。由于经过三级增强，因而第一代管具有很高的增益。
光纤面板光电阴极
荧光屏光纤面板