在光学测量系统中，放大倍率常被误解为“让图像看起来更大”。实际上，无论是视频测量机还是视觉测量系统，影响测量结果的关键因素在于光学系统如何将工件的物理几何形状映射到图像传感器上进行采样，而非显示屏的尺寸。视频测量机或任何光学测量设备的测量能力都源于合适的成像和采样条件，而非视觉外观。即使在显示屏上对图像进行数字放大，如果光学采样条件不足，测量不确定度也不会得到改善。因此，高端视频测量机的设计以光学放大倍率作为核心参数。
光学放大倍率增加空间采样密度
在任何光学测量系统中，图像传感器的像素尺寸都是固定的。光学放大倍率会改变像素与实际工件尺寸之间的比例。当放大倍率增大时，相同的物理长度在成像平面上覆盖的像素数量会更多，从而减小每个像素所代表的物理尺寸。工件边缘的采样密度更高，使得系统在物体侧具有更高的空间采样密度。无论是视觉测量机还是视频测量机，这种更高的采样密度都能减少尺寸数据的离散化误差，从而直接降低测量不确定度。
像素量化不确定性被压缩
像素量化是基于图像的测量中不可避免的不确定性来源。在低光学放大倍率下，边缘可能仅跨越几个像素，且测量的边缘位置对单个像素的状态高度敏感。光照、焦距或传感器噪声的微小变化都可能显著影响测量结果。提高光学放大倍率可以使边缘跨越更多像素，从而降低单个像素的影响，并提高重复性和稳定性。正是基于此原理，在虚拟测量机（VMM）设计中，放大倍率的选择至关重要。
边缘采样提高了测量稳定性
工件边缘很少是理想的直线；它们通常在图像中呈现为灰度过渡。光学放大技术能够利用更多像素对这些过渡区域进行采样，从而提供足够的数据进行精确的边缘检测。在用于小型冲压件、精密塑料或电子元件的视频测量机和视觉测量系统中，这种改进的采样方式显著提高了重复测量的一致性。工程经验表明，充足的光学采样条件通常比复杂的软件算法更能提高测量稳定性。
亚像素测量依赖于光学基础
亚像素测量并非绕过像素限制的方法；它基于多个像素的灰度分布来估计边缘位置。光学放大可以增加单位长度内的像素数量，使灰度过渡更加连续，从而提高亚像素测量的可靠性。如果放大倍数不足，即使是最先进的算法也无法显著降低测量不确定性。数字放大仅放大显示图像，并不增加有效的采样点，因此不会影响视觉测量机（VMM）的测量精度。
从工程角度来看，光学放大的价值在于物理上提高了空间采样密度，从而改善了物体层面的尺寸信息获取。正因如此，光学放大对于控制测量不确定性至关重要，而这是仅靠数字变焦或后处理无法实现的。在高端视频测量设备和视觉测量系统中，光学放大、采样密度和亚像素处理共同决定了整体测量精度和稳定性。
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https://www.jatentech.com/blog/multi-angle-illumination-optical-measuring-machines