瞬时视场 (IFOV)

瞬时视场（IFOV）定义了成像系统可探测到的最小目标尺寸。瞬时视场代表传感器阵列的一个像素，决定了可分辨物体的最小尺寸。它通常与水平视场相联系，计算公式如下：

IFOV=HFOV/n

其中，n 是水平视场中的像素数。在这种情况下，它通常指水平视场，即主视场。这是一个平均值，从 FOV 的中心到边缘会有变化。这更适用于广角镜头，而不是窄视场镜头。

视场是空间分辨率的一种，在明确小物体的温度测量时必须加以考虑。视场越小，瞬时视场越小，光学分辨率就越高。将瞬时视场与相机光学参数联系起来，我们可以得到

IFOV [mrad]≈ 像素尺寸/f

这意味着像素越小，瞬时视场越大，光学分辨率也就越高。此外，焦距越大（相对于远摄光学系统），IFOV 值越有竞争力。传感器特性（像素间距）和光学参数（焦距）都会对视场产生影响。除了理论计算之外，我们还必须确保与视场大小相当的物体仍然可以分辨。测量单个像素的环绕能量是一种可能的方法，或者检查像素间距维度内输入目标的 MTF 值也能提供定量反馈。随着传感器尺寸越来越小，像素尺寸也逐渐缩小。在光斑直径不变的情况下（这是由衍射极限引起的），IFOV 的性能会随着像素尺寸的减小而降低。虽然光斑直径（Airy 盘）保持不变，但像素却越来越小。在这种情况下，像素尺寸越小，对图像质量的要求就越高，需要改进光学性能。 下表显示，在小尺寸间距的情况下，单个像素只剩下少量能量。对于低于测量波长的像素尺寸，如 8.5 微米像素尺寸，包围能量为 18%，非常接近光学分辨率极限。

要精确测量温度，目标尺寸必须大于 IFOV。这是由衍射极限决定的，我们需要的目标尺寸通常为 3×3 或 4×4 像素。这样就能达到定义 MFOV 的 90% 的能量。正如前面提到的 IFOV，较小的像素尺寸也会出现与 MFOV 相同的问题。最佳的解决方案是保持传感器尺寸不变，但增加阵列中的像素数量。

用户通常会对某一特殊距离感兴趣，希望知道以毫米或米为单位的视场，并希望确保物 体大小至少与中景视场相同。FOV 计算器可以输入所使用的相机/光学器件，并显示所有必要的 FOV 数据，如 HFOV、VFOV、IFOV 和 MFOV。

热像仪 FOV 的选择与热像仪的光学分辨率密切相关，光学分辨率是指热像仪分辨小细节的能力。光学分辨率（或空间分辨率）高的热像仪可以分辨出更精细的细节，这在检查小物体或远处物体时至关重要。这种光学分辨率通常在视场较窄的相机中较高。因此，视场和光学分辨率之间的权衡是热成像技术的一个关键考虑因素，会影响热成像结果的质量和可用性。