¿Cómo estimar el aumento mínimo para capturar características de un tamaño determinado?

Creo que entiendo lo que está preguntando: podemos suponer que la resolución de los límites del sensor, y si conocemos la ampliación del sistema, podemos relacionar esto con un límite de resolución del espacio del objeto.

Su enfoque va en la dirección correcta, pero debe usar el criterio de Rayleigh como definición de resolución en el sensor (esto supone un límite de difracción. El límite de aberración sería mucho más difícil de calcular sin los datos reales de la lente). Esto es proporcional a F / #, por lo que, como se señaló en una de las otras respuestas, la distancia focal entra en esto. Lo configuramos para que el radio del disco de aireque resulta de la difracción cubre 2 píxeles. Si conoce la ampliación, puede relacionar esto con la información del espacio del objeto, o puede usar h = f * tan (HFOV) donde h es la altura en el detector (2 píxeles), f es la distancia focal y HFOV es la mitad del campo de vista. Esto le dará un límite angular al que se pueden acercar dos puntos y aun así resolverse. Desde este ángulo puedes encontrar la separación si conoces la distancia, y viceversa.

Por favor, hágamelo saber si tiene alguna pregunta, este puede ser un tema difícil de seguir.

Richard, en mi humilde opinión, mezclas un poco las cosas. Necesita aumento de la lente. Y la mayoría de los lentes del kit tienen un aumento de 1:5, que es 0,2 y es suficiente para ver el cabello en la imagen. Encontré en una respuesta anterior aquí, en la fórmula StackExchange que puede usar para calcular qué tan grande será en el sentido de píxeles un objeto real: ¿Cómo calculo la distancia de un objeto en una foto?

Parece que estás buscando la resolución de un sistema óptico dado . Si esto es cierto, dicha estimación es bastante compleja, ya que involucra tanto la resolución de la lente como la resolución del sensor. Estos cálculos tienen en cuenta básicamente la calidad de la lente y la apertura, el tamaño y la densidad del sensor y más. Además, para ser preciso, se deben tener en cuenta los factores atmosféricos y de otro tipo, pero estos podrían eliminarse si se garantiza que las pruebas se realizarán exactamente en las mismas condiciones.

Dado que esta es una situación compleja, ha habido un enfoque práctico para determinar la resolución de un sistema óptico, que se remonta a la década de 1950. Eche un vistazo a la tabla de prueba de resolución de la USAF de 1951 . Se compone de un patrón de prueba cuidadosamente diseñado para proporcionar una buena estimación de la resolución de un sistema óptico. Uno tiene que digitalizar este patrón con el sistema óptico a la mano (en nuestro caso para fotografiarlo), notar en qué casos el patrón permanece claro y distinguible y luego hacer un cálculo usando una fórmula específica. También puede conocer (o encontrar) otros patrones más modernos disponibles que se basan en nociones similares. Los sistemas de escaneo profesionales típicos vienen con una variedad de tales patrones de prueba.

Una vez que pueda obtener una estimación de la resolución de sus sistemas (utilizando uno de los gráficos anteriores), podrá diseñar su propia configuración de prueba, es decir, fijar distancias, cámaras, luces, condiciones, etc. y comenzar a experimentar y comparar. .