Rozdzielczość czasowa - Temporal resolution
Rozdzielczość czasowa ( TR ) odnosi się do dyskretnej rozdzielczości z pomiarów w odniesieniu do czasu .
Fizyka
Często istnieje kompromis między rozdzielczością czasową pomiaru a jego rozdzielczością przestrzenną , ze względu na zasadę nieoznaczoności Heisenberga . W niektórych kontekstach, takich jak fizyka cząstek elementarnych , ten kompromis można przypisać skończonej prędkości światła oraz faktowi, że fotony niosące informacje potrzebują pewnego czasu, aby dotrzeć do obserwatora. W tym czasie system mógł sam ulec zmianom. Zatem im dłużej światło musi podróżować, tym niższa rozdzielczość czasowa.
Technologia
Przetwarzanie danych
W innym kontekście często występuje kompromis między rozdzielczością czasową a pamięcią masową komputera . Przetwornik może być w stanie zapisywać dane co milisekundę , ale dostępna pamięć nie może na to pozwolić, a w przypadku 4D obrazowania PET rozdzielczość może być ograniczona do kilku minut.
Wyświetlacze elektroniczne
W niektórych zastosowaniach rozdzielczość czasowa może zamiast tego być przyrównywana do okresu próbkowania lub jego odwrotności, na przykład częstotliwości odświeżania lub częstotliwości aktualizacji w Hertzach telewizora.
Rozwiązanie czasowe różni się od niepewności czasowej. Byłoby to analogiczne do łączenia rozdzielczości obrazu z rozdzielczością optyczną . Jedna jest dyskretna, druga ciągła.
Rozdzielczość czasowa jest rozdzielczością w pewnym sensie podwójną rozdzielczością „przestrzenną” obrazu. W podobny sposób częstotliwość próbkowania jest równoważna rozstawowi pikseli na ekranie wyświetlacza, podczas gdy rozdzielczość optyczna ekranu wyświetlacza jest równoważna niepewności czasowej.
Zauważ, że zarówno ta forma rozdzielczości przestrzeni obrazu, jak i czasu są ortogonalne do rozdzielczości pomiaru, mimo że przestrzeń i czas są również względem siebie ortogonalne. Zarówno obraz, jak i przechwycony oscyloskop mogą mieć stosunek sygnału do szumu , ponieważ oba mają również rozdzielczość pomiaru.
Oscyloskopia
Oscyloskop jest czasowy równoważne z mikroskopem, i jest ograniczony przez niepewności czasowej w ten sam sposób mikroskop jest ograniczona przez rozmiar optycznego. Oscyloskop cyfrowy próbkujący ma również ograniczenie analogiczne do rozdzielczości obrazu , jakim jest częstotliwość próbkowania. Niecyfrowy oscyloskop bez próbkowania jest nadal ograniczony niepewnością czasową.
Niepewność czasowa może być związana z maksymalną częstotliwością ciągłego sygnału, na którą oscyloskop mógłby odpowiedzieć, nazywaną szerokością pasma i podaną w hercach . Ale w przypadku oscyloskopów ta liczba nie jest rozdzielczością czasową. Aby zmniejszyć zamieszanie, producenci oscyloskopów używają „Sa/s” zamiast „Hz”, aby określić rozdzielczość czasową.
Istnieją dwa przypadki dla oscyloskopów: albo czas ustalania sondy jest znacznie krótszy niż częstotliwość próbkowania w czasie rzeczywistym, albo jest znacznie większy. Przypadek, w którym czas ustalania jest taki sam jak czas próbkowania, jest zwykle niepożądany w oscyloskopie. Bardziej typowe jest preferowanie większego stosunku w obu przypadkach, a jeśli nie, nieco dłuższego niż dwa okresy próbkowania.
W przypadku, gdy jest znacznie dłuższy, najbardziej typowy przypadek, dominuje rozdzielczość czasowa. Równie silny wpływ na rozdzielczość czasową ma kształt odpowiedzi w czasie ustalania. Z tego powodu przewody sondy zwykle oferują układ „kompensujący” przewody w celu zmiany kompromisu między minimalnym czasem osiadania a minimalnym przeregulowaniem .
Jeśli jest znacznie krótszy, oscyloskop może być podatny na aliasing spowodowany zakłóceniami o częstotliwości radiowej, ale można to usunąć, wielokrotnie próbując powtarzający się sygnał i uśredniając wyniki razem. Jeżeli zależność między czasem „wyzwalania” a zegarem próbkowania można kontrolować z większą dokładnością niż czas próbkowania, to możliwe jest wykonanie pomiaru powtarzalnego przebiegu ze znacznie wyższą rozdzielczością czasową niż okres próbkowania poprzez upsampling każdego rekordu przed uśrednianie. W tym przypadku czasowa niepewność może być ograniczona przez jitter zegara .