Resolving Power, Resolution Power   분해능, 해상력

(2020-12-01)

분해능 (Resolution), 해상도 분해능 해상력 비교


1. 분해능 또는 해상력 (Resolving power 또는 Resolution)

  ㅇ 아주 작은 차이를 분별해내는 기기의 능력

  ※ [비교]  렌즈와 같은 광학계결상 능력에서 `해상도`,`분해능`,`해상력` 의미 차이
     - 해상도 : 동영상/이미지 등이 얼마나 자세하게 표현될 수 있는가의 척도
     - 분해능 : 기기가 갖는 최대 능력 (가장 좋은 조건하에서의 해상력)
        . 흔히, 분해능은 파장에 따라 달라짐
        . 아주짧은 파장을 쓰면 분해능을 높힐 수 있음 ☞ 전자 현미경 등 참조
     - 해상력 : 주변여건에 따른 기기의 한계 분해능


2. 분해능 척도

  ㅇ 판별 가능 최소 눈금 변화량 = (동작범위) / (눈금 수)
     - 단위 눈금 당 신호 변화량
 
     - 백분율 분해능(% 분해능) = [ (최소눈금단위 동작범위) / (전체 동작범위) ] x 100%

  ※ 일반적으로, 분해능 수치가 작을수록 성능이 좋아지며, 그만큼 기기 가격도 높아짐.


3. 주요 기기별 분해능 (작을수록 좋은 분해능)

  ㅇ [센서,계측기]  분해능
     - 분리 식별이 가능한 아날로그 신호의 최소 변화량 
        . 주로, `백분율 분해능(%)`으로 표현
     * 표현 단위 : % 등

  ㅇ [광학계]  해상도 또는 분해능                     ☞ 공간 해상도(또는 분해능) 참조
     - 사람의 눈,현미경,망원경광학계가 확대된 이미지의 가까이 있는 두 점 간을 구분
       할 수 있는 능력/성능 
        . 주로, `최소횡축거리`로 표현
     * 표현 단위 : ㎛, ㎚, pm 등

     - 例) 현미경 분해능 R ≒ 0.61λ/NA = 0.61λ/(n sinθ)
        . 여기서, NA = n sin θ : 개구수 [무차원]
        . 결국, 파장(λ)이 짧을수록, 렌즈의 크기(NA)가 커질수록, 공간 분해능이 좋아짐

  ㅇ [눈의 해상력(Visual Acuity)]
     - 주로, 대상 물체에 대해 변별이 가능한 시야 각도
        . 최소분리시각 1분(1')각 = 1.0 표준 시력
     * 표현 단위 : 각도

  ㅇ [스펙트럼분석기] 분해능 대역폭
     - 인접 주파수 성분들 간을 분리식별할 수 있는 능력
     * 표현 단위 : Hz 

  ㅇ [레이더] 레이더 거리 분해능 (Range Resolution)
     - 인접한 두 표적 사이의 최대분리가능 거리
     * 표현 단위 : m, km 등


4. 주요 기기별 분해능 (클수록 좋은 분해능)

  ㅇ [A/D,D/A 변환]  양자화 분해능
     - 양자화신호2진 부호로 나타내기 위해 필요한 비트 수
     * `비트 수`로 표현 
      
        . 표현 비트 수가 커질수록 가격이 높아짐

  ㅇ [디지털 수 표현]  고정소수점 표현
     - 인접한 두 수 간의 차이 
     * `비트 수`로 표현 (2-n에서 비트 수 n)
        . 클수록 저장 메모리 많이 소요됨



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