像元大小（例如 1.4 µm × 1.4 µm）具体的含义和用途

厂家提供的像元大小（例如 1.4 µm × 1.4 µm），指的就是一个像素在传感器上的物理尺寸，即它的宽度和高度。 这是一个非常关键的概念。

1. 核心确认：像元 (Pixel) = 物理像素 (Photosite)

• 像元：这是传感器制造领域的术语，指的就是传感器上那个微小的、独立的感光单元。

• 物理像素 或 光电二极管：这是电子工程和计算机领域的术语，指的是同一个东西。

• 所以：“像元大小”就是“一个物理像素的物理尺寸”。

当厂家说“像元尺寸为 1.4 µm × 1.4 µm”时，他们是在告诉你：
“我们的传感器上，每一个用来感光的‘小方块’，它的边长是 1.4 微米。”

这是一个绝对的、固定的物理属性，在传感器出厂时就已经决定了。

2. 为什么我们需要 “mm/pixel” 这个单位？

既然像元尺寸本身就是一个长度，为什么在公式里我们还要把它写成 s_x = 0.0014 mm/pixel 这种形式呢？

原因在于：为了进行数学计算和单位换算。

mm/pixel 这个单位完美地体现了它的角色：它是一个转换因子。

• mm：代表我们想要了解的真实世界的物理尺度。

• pixel：代表我们从相机得到的图像的数字化尺度。

s_x 的价值在于它直接回答了这个问题：“图像上的一个像素，在传感器这个物理层面上，实际占了多大的地方？”

3. 从“像元尺寸”到“转换因子 s_x”

让我们以您的例子来做一次完整的推导：

1. 厂家给出：像元尺寸 = 1.4 µm × 1.4 µm。

2. 统一单位：为了和常用的物理焦距（单位是 mm）一起计算，我们将像元尺寸转换为毫米：
   1.4 µm = 1.4 × 10⁻³ mm = 0.0014 mm
   所以，这个像元的物理尺寸是 0.0014 mm。

3. 理解其含义：

   • 这个尺寸意味着：在传感器上，每一个像素占据了 0.0014 毫米的宽度。

   • 我们可以把这个陈述换一种方式表达：“每获取 1 个像素的数据，我需要一段 0.0014 毫米宽的传感器来接收光线。”

4. 写成转换因子：
   上面的说法恰恰就是：0.0014 毫米 / 像素。
   这就是 s_x = 0.0014 mm/pixel 的由来。

一个简单的类比

想象一下你有一把尺子：

• 厂家告诉你，这把尺子的最小刻度是 1 毫米。

• 这个“1 毫米”就是一个物理尺寸，就像“像元尺寸是 1.4 µm”。

• 当你用它测量时，你会说：“我量了一下，这个物体是 5 个刻度长。”

• 那么它的真实长度就是：5 × 1 mm/刻度 = 5 mm。

• 这里的 1 mm/刻度 所起的作用，就相当于 s_x。它是一个将“读数”转换为“物理长度”的因子。

总结

• 厂家提供的 像元大小（如 1.4µm） 就是一个物理像素的物理尺寸。

• 为何用 mm/pixel：当我们在数学模型和公式中使用它时，我们把它表示为 s_x，并赋予它 mm/pixel 的单位。这不是为了复杂化，而是为了清晰地表明它在计算中扮演的角色——一个连接物理世界和数字世界的转换因子。

所以，s_x 的本质就是用另一种方式重新表述“像元尺寸”，以便于我们直接将其代入公式 f_x = F / s_x 中进行计算。两者描述的是同一个硬件属性的两个方面：一个是其物理尺寸，另一个是其数学功能。