Способ определения функции передачи модуляции оптической системы Советский патент 1986 года по МПК G01M11/02 

Игзобретение относятся к кзображающей оптике и может быть использо вано при контроле качества объективов, электронно-оптических преобразователей ргглстрируюгйкх материалов Качество оптической системы оценивается функцией передачи модуляции (ФПМ), часто называемой также частотно-контрастной характеристикой, . Величина ФПМ опредехьчется как зависимость коэффициента модупяц ;и (котттраста) Т изображения испытуемой системой набора штриховь х синусоидальных тест-объектов абсолютного контраста с раз.пячной пространственной частотой J штрикоя от величинь;) Цель изобретения - повышение точности измеренг-1Яо На фиг, 1 приведена схема осуществления способа; на фиг, 2 - кривая зависимости контраста от частотыг, Схема собрана на базе оптической скамьи OCK-2LU В ее состав входят два оснетитетя„ состоящие; из источНИКОВ 1 света ламп накаливания ШК конденсаторов 2j интерференционных светофильтррв 3 с максимальнь м пропусканием для 558 нм,, матозык пластинок 4, тест-объектов 5 а виде штриховых мир ТОЙ абсолютного коктраста с прямоугольным профилем пропускания и раэличньпО прострак с твенг-шлуи частотами5 поляроиды 6 и 7j направления пропускания которь х перпеняикуля1жы друг другу; днафратма 8| полупрозрачная пластина 9 поляроид-анализатор 10| коллиматор 1 оптической с. фокусныг-; расстоя ниег--з 1605 мм; испытуемый объектив 12 плоскость изображения 13; мккрообъек ткв I--E с увеличением 8 ; окуляр 15 с увеличением 4-10 или 15 ; иямери-тельное устройство 6. Определялась ФШ объактива Юпитер П с фокусным расстоянием 134 Определение ФГМ ГФОБОДИТСЯ щим образом Б соогветст:оик тест-объекта 5 устанавпнвшот одинаковую иите гсквность объектного и фонового пучков света перед анализатором 10,, Тохда в зависимости от угла , между направлениями пропускания поляриза) объектного какала и анализатора 10 контраст тест-объекта, введенного в объектный канал, выражается фор -гулой TiFtg (1) и меняется от 1 при of. 0° до О при . Для по.ггучения тег-т-объекта с применентлм контрастом можно ис-польаозать другие иэвестныь методы Зшляо только,, чтойы значения К в диапазоне от 1 до О бьши заранее определены, Б данном случае в соответствии с экспериз1ентально проверенной формулой ( 1) калибронанятые значения К при разньш fJ- указывались ia опразе толяроида-дна.лизатора 10.,. При изме)ениях вначале ставится тйст-объек7 с ггределько малой гфостранственной частотой система юсти- руется, Фокусируется и находится такое положение анализатора iO, когда контраст изоо)5а;1севия равен порогово-f. значению К, измерительного устройства. Такин устройством может 5ь;тъ телевизионная трубка, другое оторегнстрирующее устройство с заданным значе -гием К,, В данном случае проводилось визуальное наблюдение изображения,, Значение порогового контрастаJ при котором визуально различалось изображение тест-объекта j находилось псо шкале на основе анализатора 10 и более ,04. Для постоянства К при различных пространственных частотах увеличение микрообъектива 14 и окг5ляра 15 берется достаточно большим, чтобы 0 бьшо меньше разрешагсщей способности глазао Заменяя тест-объект, т.е. используя другую пространственную частоту и поЕ.орачивая анализатор 10, , находится значение К( - ) по шкале на справе анализатора 10 Искомое значение ФТМ находится как Т( f )0,04/К{, ). . (2) Используемая форг- ла Т( ). )K/K(f ) п t непосредственно следует из определения ФПМ;Т( У,).1М§р„1 1 Проделав V V. ; такую операцию снабором тест-объектов находят функции передачи модуляции объектива (см, штриховую кривую на фигб 2) о При использовании штриховых тест-объектов с прямоугольным профилем 1тропускания штрихов требуется дополнительных пересчет измеренных, значений Т( . ) по известной формуле Колтмена При применении указанного способа такой пересчет не требуется, так как испытуемая система всегда изображает несинусои31дальный тест-объект с малым (порядка «нескольких процентов) известным значением порогового контраста К. В зтом случае значения контраста в изображении несинусоидального и синусоидального периодического тестобъекта практически совпадают. Поэтому использование более простого при изготовлении несинусоидального тест-объекта дает те же результаты, что и с синусоидальным тест-объектом В качестве примера объектив Юпитер- 11 дифрагмировапся до относительного отверстия 1:13,9. Это значение относительного отверстия предварительно измерялось. Сплошная кривая на фиг, 2 соответствует ФПМ объектива при этом относительном отверстии и пропускании светофильтрах при 558 нм. Она при указанном малом отверстии определяется только дифракционными потерями и рассчитывается по формуле ,(-,-(-4-li/ -. где ,036 - числовая апертура; А 558 нм. Формула мзобретения Способ определения функции передачи модуляции оптической системы, заключающийся в последовательном измерении контраста в сформированном оптической системой изображении набора штриховых тест-объектов различной пространственной частоты с контрастом, отличным от еданицы, и определении функции передачи модуляции как отношения выходного контраста к . входному, отличающийся тем, что, с целью повьпвения точности, входной контраст набора штриховых тест-объектов меняют до получения на выходе оптической системы заданной величины порогового контраста.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить точность измерения. Устанавливают одинаковую интенсивность объектного и фонового пучков света перед анализатором 10, В объектный канал поочередно устанавливают тест-объекты 5 с разной пространственной частотой, юстируют и фокусируют оптическую систему. Анализатор 10 устанавливается в такое положение, когда контраст изображения равен пороговому значению измерительного устройства. По шкале на оправе анализатора 10 находят значение контраста тест-объекта, 1 ил.