7. Методы контроля качества оптического изображения

Методы контроля качества оптического изображения.

Они зависят от того фотоприемника, который стоит в камере. (никогда объектив, поставленный на аналоговую камеру не будет испытываться с матрицей и наоборот.

От типа фотоприемника зависит, какой будет объектив стоять. Контролироваться качество работы объектива будет именно таким типом фотоприемника).

7.1. Качество изображения, создаваемое объективом, зависит от многих конструктивных и технологических факторов.

Зависит от:

• Оптической однородности стекла линз объектива. (Чем качественней стекло, тем выше качество получаемого изображения);

• !! Правильности формы поверхности оптических деталей (вывод из формулы линзы);

• Центрировки линз и способов их крепления в оправах;

• Просветления оптических поверхностей;

• Постоянства форм оптических деталей при изменениях температуры. (!!При повышении температуры стекло линзы расшириться, от этого расширится диафрагма, корпус линзы расширится, корпус объектива тоже. Коэффициент расширения у всех материалов разные, поэтому оптические свойства могут измениться. Возникает так называемое явление "Тепловая линза" - внутри может создаться изображении линзы, как следствие оптические характеристики объективы поменяются. Поэтому подбирают материалы, таким образом, чтобы их коэффициенты термического расширения были максимально близки.!!)

*!! (важное)

7.2. Разрешающая способность объектива. Определение разрешающей способности. Связь разрешающей способности с субъективным психофизическим восприятием рассматриваемого изображения.

Для оценки качества используют такое понятие, как разрешающая способность.

Когда ее определяли, исходили из дифракционной теории. Т.е отталкивались от волновой природы света.

Для оценки некоторых объективов по-прежнему используют дифракционную теорию (узкий пучок). Тогда разрешающую способность определят по двум светящимся точкам, которые расположены на близком расстоянии (расстояние между точками равно размеру точки). Обе эти точки должны создавать дифракционные картины. (пятно рассеяния, концентрические кольца (кольца Ньютона)). Рассматривают, когда эти точки видны отдельно. Т.е. пятна рассеяния не сливаются и не перекрываются.

Разрешающая способность объектива пропорциональна обратному наименьшему разрешаемому расстоянию (между точками) между двумя самосветящимися точками (не отраженный свет, а сами светятся) одинаковой яркости, равному радиусу центрального кружка (самый яркий) дифракционной картины изображения точки.

Разрешающая способность обозначается латинской буквой N.

N = 1/Gо (G нулевое - диаметр центрального кружка дифракционной картины).

Угол дифракции пропорционален длине волны и пропорционален диаметру действующего отверстия.

Диаметр кружка Gо пропорционален длине волны и диаметру действующего отверстия.

Т.е. чем больше диаметр действующего отверстия (чем больше открыта диафрагма), тем меньше диаметр кружка Чем больше длина волны, тем больше диаметр центрального кружка.

Радиус центрального кружка зависит от фокусного расстояния объектива. Зависимость прямопропорциональна.

Радиус точки зависит от того, в каком месте поля зрения объектива возникло изображения. Чем ближе к главной оптической оси системы, тем более резкая точка, тем меньше диаметр кружка дифракции.

Такой метод определения не показывает разрешающую способность объектива на периферии (т.к. пучок широкий, а не только параксиальный).

В фотографических объективах дифракционный метод для определения разрешающей способности не используют (таким методом определяют РС астрономических объективов).

Разрешающую способность фотографических объективов определяют визуально. А затем рассчитывают с помощью тест объектов, которые называются радиальными мерами (штрихи меры сходятся по радиусам в точку. Ширина штриха и промежутка между штрихами равны (штрих прозрачный/штрих черный).

На фотокамеру (для типа которой предназначен объектив) закрепляют меру и ставят ее на колесах на рельсы. Определенным образом освещена плоскость. Камера постепенно отъезжает от экрана, на котором установлена мера (получается изображение мер с разным увеличением). Оператор рассматривает эти изображения и находит то крайнее увеличение, когда все штрихи выглядят отдельно друг от друга (в микроскопе).

*Известно увеличение и расстояние. Таким образом становится известна разрешающая способность, которая измеряется в штрихах на мм.

Разрешающая способность - N (шт/мм или линии/мм, либо пишется просто мм в минус 1 степени.

Разрешающая способность фотографических объективов обычно около 100 линий/мм.

Большая разрешающая способность фотографам не особо нужна, так как есть предел разрешающей способности глаза. Т.е. здесь отталкиваются от физиологических особенности.

Опытным путем, (как и со стандартными наблюдателями) определяли, какая разрешающая способность достаточна для фотографических объективов. (выяснилось, что больше 100 не нужно).

Результаты обработки исследования субьективным психофизиологическим восприятием рассматриваемого изображения.

Для пленки 24/36.

(формат влияет)

Визирнозеркальные и визирнодальномерные камеры с размером кадра 24 на 36 мм.

• Отличное качество получается, если разрешающая способность в центре поля зрения больше 40 штрихов/мм, а на краю поля больше 35.

• Хорошее - в центре больше 40-45 шт/мм, на краю поля 25-30

• Удовлетворительное. В центре 40-45 шт/мм, на краю - около 20. (разница в два раза)

• Пониженное качество - в центре 20-25, на краю - менее 20

При оценке не столь важны цифры, сколько психофизиологическая оценка самого человека, выбирающего.

Человек предпочитает не столь высокую резкость, сколько равномерность разрешающей способности по всему полю кадра.

Разрешающая способность говорит о резкости, но не всеобъемлющая характеристика, она не может полностью описать качество получаемого изображения.