ImageMaster®人力资源/人事TempControl /通用
小型和大型镜头的图像质量测试
设备ImageMaster®HR和Universal在测试MTF(调制传递函数)时提供了出色的准确性和灵活性。该设备是模块化和可升级的,以允许自定义配置,随着测试需求的变化。该仪器可配置为测试光学系统与物体在无限或物体和图像在有限共轭。测量精度可追溯至国际标准。
的ImageMaster®HR提供多功能功能,用于测试中小型镜头的图像质量,例如智能手机,照片和胶片相机。使用ImageMaster®HR TempControl测试样品,必须在极端温度下提供光学功能和性能,可以在很宽的温度范围内进行测量。
对于中大型镜头,例如相机镜头制造和航空镜头或太空探索镜头的开发,水平安装的ImageMaster®通用提供最高的精度和最大的稳定性。
产品概述®人力资源
ImageMaster®人力资源2
具有最高重复性的图像质量测试
的ImageMaster®HR 2是我们完全重新设计的新版本的长期成功的ImageMaster®HR -小型和中型镜头图像质量测试的全球标准,例如智能手机,照片和胶片相机。
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所有测量参数重复性高
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新的软件和易于使用
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可测量样品范围扩大
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测量值高度稳定可靠,确保全球相关性
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灵活的软件支持与机械特性相结合有助于更好的相关性测试
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编码器的可选实现提高了位置精度,即提高了焦点位置的准确性和再现性
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绝对FFL/BFL测量
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许多“现成”的解决方案是可用的,例如环绕能源,面纱眩光,PSF和ESF
ImageMaster®人力资源超精密
超精密图像质量检测
对于MTF和其他光学参数的超精密测量,TRIOPTICS开发了我们HR产品系列MTF测试台中的顶级模型- ImageMaster®人力资源。
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高精度空气轴承样品夹
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增加机械稳定性
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增强的测量重现性
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准确度可追溯至国际标准
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全自动或半自动化、超精确、多功能MTF试验台
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研发中型样品MTF试验台
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MTF测量在有限和无限共轭
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仪器可用于NUV / VIS / NIR
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垂直设置,最方便和容易的镜头定位
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优化设计防止晕纹
ImageMaster®人力资源
全球首选的MTF测试站
的ImageMaster®HR满足了客户对图像质量测量的准确性和灵活性的高要求。
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全自动或半自动化、超精确、多功能MTF试验台
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准确度可追溯至国际标准
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MTF测量在有限和无限共轭
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适用于中小型样品
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可用于NUV/VIS/NIR/LWIR光谱
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垂直设置,最方便和准确的镜头定位
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超宽视场角±110°
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优化设计防止晕纹
ImageMaster®人力资源最大
用镜子准直器测试
ImageMaster®HR MAX已开发用于VIS和IR范围内的高精度MTF测试。
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可用于NUV/VIS/NIR光谱
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包括一个高品质的镜面准直器,卤素光源和高分辨率相机传感器
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准确度可追溯至国际标准
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全自动或半自动化、超精确、多功能MTF试验台
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对于中等大小的样品
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MTF测量在有限和无限共轭
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垂直设置,最方便和容易的镜头定位
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超宽视场角±70°
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优化设计防止晕纹
ImageMaster®Hr Max ir
红外范围内的高端MTF测试
的ImageMaster®HR MAX IR是专为目前研发和生产中高端红外光学的MTF等光学参数的测量而设计的。
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可用于NUV/VIS/NIR/MWIR/LWIR频谱(SWIR可按要求提供)
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包括一个高品质的镜面准直器,宽带红外光源和红外焦平面阵列图像传感器
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准确度可追溯至国际标准
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适用于中小型样品
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MTF测量在有限和无限共轭
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LWIR和MWIR的省时面积传感器方法
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垂直设置,最方便和容易的镜头定位
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超宽视场角±70°
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优化设计防止晕纹
ImageMaster®人力资源TempControl
在温度下测试图像质量。范围从-40°C到120°C
许多光学系统,如镜头和相机模块,都在很宽的温度范围内使用,必须在不同的温度下始终保持其完整的功能和性能。非热设计应尽量减少热对光机械参数的影响。
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无热光学设计的功能测试
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温度范围:标准温度:-10℃~ 120℃,升级温度:-40℃~ 120℃
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测定光学性能的一组参数
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特别开发的温度稳定设计
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测试样品通过真空与环境隔离
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可见光光谱和近红外范围的测量,易于转换
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MWIR-和LWIR范围内的测量
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稳定的花岗岩机械设计
产品概述®通用
ImageMaster®通用
宽光谱范围内的水平MTF测量
ImageMaster结合了创新的设计,高质量和长寿命的组件®通用与用户友好的软件。它的水平结构方便测试大镜头。
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精确测量几乎任何现有的透镜系统:无限,有限,焦距
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用于高性能摄影成像透镜到高分辨率望远镜
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MTF测量的光谱范围从紫外到可见光谱再到IR (NIR/SWIR/MWIR/LWIR)
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轴上和轴外MTF测量
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模块化和可升级的设计
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几分钟内模块交换(例如从VIS转换为IR)
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MTF值可追溯至国际标准
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准直器罩可防止环境光和空气扰动
ImageMaster®通用三维
无限和有限物体距离的全场MTF测量系统
的ImageMaster®Universal 3D可以在不旋转被测样品的情况下进行全场测量。样本保持在固定的水平位置,自动目标发生器和图像分析仪分别扫描完整的目标图像平面。
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无限和有限测量情况下的全场测量
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测量调制传递函数(MTF)离轴和轴上
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MTF值基于国际标准
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全自动、超精确、多功能MTF-试验台
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优化设计防止了图像亮度的降低
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电动有限共轭级长共轭距离
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高质量图像分析仪
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准直器围绕两个轴旋转以覆盖全场方位角上±60°的物体角
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包含照明单元的标线覆盖了±1100mm(水平)和±800mm(垂直)的矩形物体场
应用程序
ImageMaster®人力资源
的ImageMaster®HR MTF测试站测量视觉和红外镜头。可测量以下参数:
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MTF上轴和离轴
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有效焦距(EFL)
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失真
- 场曲率
- 横向和纵向色差
- 散光
- 主射线角
- 点扩散函数(PSF)
- 面纱眩光
- 聚焦深度
- 视野
- 法兰焦距(FFL)相对
- 相对照明
所有的MTF测量都可以使用ImageMaster进行®有限和无限测量位置的HR。
ImageMaster®人力资源TempControl
除了MTF的确定外,关键的测量参数是温度变化时法兰焦距和有效焦距的变化。
除了军事和航空航天应用,相机还被用于汽车行业的安全关键系统,其性能必须在广泛的温度范围内进行测试和确保。
一般来说,透镜的成像质量会受到光学元件和安装材料的温度影响。关键的镜头参数,如有效焦距和法兰焦距,可以依赖于温度,并对相机的对焦功能产生影响。
由于VIS到NIR的系统转换很容易,涵盖了各个领域的具体需求,包括汽车工业、手机镜头的开发、军事和航空航天领域。
测量参数:
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有效焦距(EFL)
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法兰焦距(FFL)
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MTF vs频率
- MTF vs Field
- MTF vs Focus
- MTF vs Focus vs Field
- 场曲率
- 失真
- 聚焦深度
- 主射线角
ImageMaster®Universal / ImageMaster®通用三维
使用MTF测试站ImageMaster®万能透镜可以在从紫外到低wir的所有光谱范围内测量。
的ImageMaster®Universal 3D能够在可见光谱范围(VIS)进行MTF测量。
可测量以下参数:
-
MTF上轴和离轴
-
有效焦距(EFL)
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失真
- 场曲率
- 横向和纵向色差
- 散光
- 主射线角
- 点扩散函数(PSF)
- 聚焦深度
- 视野
- 后焦距(绝对/相对)
- 相对和绝对传播
- 相对照明
所有的MTF测量都可以使用ImageMaster进行®适用于有限、无限和焦距测量位置。
的ImageMaster®Universal 3D可以在有限和无限的测量位置进行测量。
软件
ImageMaster®MTF实验室软件
用户友好的软件,用于研究和开发以及实验室工作。
多功能和高性能使用户友好的ImageMaster®MTF-Lab软件包是研发和实验室工作的首选。高性能功能,帮助用户优化测量过程。
该软件为NUV-, VIS-和NIR光谱的测量提供了高度的灵活性。自动测量序列,操作简单,数据可以CSV/MHT格式输出。
集成了几个有用的功能,帮助用户扫描和感知被测样品的正确图像位置。改变测量模式简单省时。对成像特性的所有重要测量都可以快速访问。
当使用ImageMaster软件时,一个主要功能是关键功能®通用的是支持紫外或红外探测器采用扫描孔径法。
- 易于处理的图形用户界面,使最重要的功能只需要一个鼠标点击
- 可定制的图形窗口安排
- MTF, EFL和一系列其他参数的测量使用特殊的目标模式和专用的软件例程
- 功能,便于校准样品的测试
- 传统的MTF测量使用单个狭缝或十字准星作为目标
- 可选自动选择和定位合适的标线(目标)和过滤器为当前的应用
- 配置文件与优化的过程参数和密码保护的操作员和主管访问
- 用于定制编程和分析的脚本工具
- 直观的用户界面和节省时间的镜头测试程序
- 连续测量记录
- 数据导出为各种文件格式
- HTML格式的证书可以导入到MS Excel中
对于温度范围从-40°C到120°C的测量,经过验证的MTF实验室软件已经扩展。
强大的功能帮助用户执行必要的测量过程,以确定各种参数,以确定在扩展的温度范围内的光学性能。
- MTF, EFL和一系列其他参数的测量使用特殊的目标模式和专用的软件例程
- 功能,便于校准样品的测试
- 传统的MTF测量使用单个狭缝或十字准星作为目标
- 可选自动选择和定位合适的标线(目标)和过滤器为当前的应用
- 配置文件与优化的过程参数和密码保护的操作员和主管访问
- 用于定制编程和分析的脚本工具
- 直观的用户界面和节省时间的镜头测试程序
- HTML格式的证书可以导入到MS Excel中
技术数据
参数 | ImageMaster®人力资源活力 | ImageMaster®人力资源红外 | ImageMaster®人力资源最大 | ImageMaster®®hr Max ir | ImageMaster®人力资源超精密 |
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光学设置 | 无限的轭合物 (可选)有限 |
无限的轭合物 | 无限的轭合物 (可选)有限 |
无限的轭合物 | |
Max。离轴角 | 可达±110° | 可达±110° | 可达±70° | 可达±70° | |
光谱范围 | 450 nm…750 nm,卤素(NIR/NUV可选) | LWIR: 8 μ m…12 μ m | 可见光及近红外光谱 NUV可选 |
NIR, NUV, LWIR: 8 μ m…12 μ m VIS: 0.4微米…0.9微米 MWIR: 3 μ m…5 μ m SWIR: 0.9 μ m…1.7 μ m根据要求 |
|
方位范围 | 360° | 360° | 360° | 360° | 360° |
Max。图像的高度 | ±23毫米 | ±23毫米 | ±23毫米 | ±23毫米 | ±23毫米 |
通光孔径 | 可达100毫米 | 可达100毫米 | 可达100毫米 | ||
准直器范围 | 50毫米…500毫米 | 50平方毫米) | 50毫米…1000毫米 | 50mm…1000mm2) | 50毫米…1000毫米 |
样本的EFL范围 | 1毫米…150毫米1) | 1毫米…10毫米1), 2) | 1毫米…200毫米1) | 1毫米…200毫米1) | 1毫米…200毫米1) |
空间频率 (规范) Max。空间频率 |
0 lp/mm…500 lp/mm 1000 lp /毫米 (视样品而定) |
0 lp/mm…60 lp/mm | 0 lp/mm…500 lp/mm 1000 lp /毫米 (视样品而定) |
VIS/NIR/LWIR: 0 lp/mm…60 lp/mm MWIR: 0 lp/mm…100 lp/mm |
0 lp/mm…500 lp/mm 1000 lp /毫米 (视样品而定) |
精度 (MTF上轴离轴) |
MTF±0.02 | MTF±0.03 | MTF±0.02 | MTF±0.03 | MTF±0.02 |
可重复性 (MTF上轴离轴) |
MTF±0.005 | MTF±0.02 | MTF±0.005 | MTF±0.02 | MTF±0.005 |
1)依赖于镜面准直器
2)按要求增大
升级及配件
ImageMaster®人力资源
的ImageMaster®人力资源通过全面升级来适应客户特定的测量要求。
- 电动超精密样品架,径向跳动优于3 μm / 6弧秒,可更准确地测量倾斜敏感样品
- 用于所有测量应用的额外过滤器和网格:用于NUV, VIS, NIR /可扩展的网格的过滤器,例如用于PSF和遮光眩光测量
- 扩展几乎所有阶段,以满足客户的需求
•带有手动或电动物体发生器的电动有限共轭台。电动物体发生器照亮样本方向的划线
用于离轴测量。这是需要的小样品或低光条件
•各种准直器与焦距和清晰的孔径高灵活性
•电动网线和滤波器转换器无限共轭测量与最少的交互操作。由于滤光片是自动更换的,没有手动更换的震动,因此可以更准确地测量横向色差
•随着ImageMaster®HR的遮光升级,可以测量眩光扩散函数(GSF)。通过离轴测量和样品围绕其中心旋转,可以在样品的整个视野范围内测量GSF。
升级ImageMaster®HR到CamTest R&D
TRIOPTICS为客户提供最大的多功能性组合测试系统。三个可交换测量头提供以下可能性:
ImageMaster®人力资源
用以下参数测量镜头像质:
- MTF上轴和离轴
- 有效焦距(EFL)
- 失真
- 场曲率
- 横向和纵向色差
- 散光
- 主射线角
- 点扩散函数(PSF)
- 面纱眩光
- 聚焦深度
- 视野
- 法兰焦距(FFL)相对
- 相对照明
CamTest研发
用以下参数测量相机模块图像质量:
- 线扩散函数(LSF)
- MTF
- 失真
- 有效焦距(EFL)
- 传感器的移位、倾斜和离焦
- 透镜像场曲率
- 横向和纵向色差
ImageMaster®人力资源TempControl
可以使用许多升级来扩展ImageMaster的功能®人力资源TempControl:
- 升级测量近红外范围
- 升级LWIR和mwir测量
- 失真测量升级
- 升级为超精确的FFL测量
- 升级测量温度范围从-40°C到+120°C
ImageMaster®通用
增强ImageMaster的功能®通用系统,全面升级和配件。
ImageMaster®Universal提供不同波长的光源:
- 紫外线
- Vis / nir / swir
- MWIR / LWIR
MWIR/LWIR光源用于ImageMaster®通用
各种基于相机或扫描的探测器可作为不同波长范围的图像分析仪:
- 紫外线(扫描为主)
- VIS(基于摄像头/扫描)
- 近红外(基于相机/扫描)
- SWIR(基于扫描)
- MWIR (kamera - / scannerbasiert)
- LWIR (kamera - / scannerbasiert)
Camera VIS for ImageMaster®通用
检测器MWIR的ImageMaster®通用
不同直径的样品夹和用于大样品的升降台可用于图像Master®普遍的。
ImageMaster的样本Holder®通用
ImageMaster的升降台®通用
对于有限共轭测量,有限级可升级为所有波长范围的两个不同的级长:
- 有限级2m
- 有限级3m
- 十字线和过滤转换器
- 十字线
- 过滤器
十字线和过滤转换器
十字线
过滤器
自动超精密焦单元可升级为焦样。用不同的自准直镜对焦单元进行测量,可在不同波长范围内执行。
焦单位与
- VIS脱色镜
- 用于MWIR的脱色透镜
- 用于LWIR的脱色镜
无限远的单位
知识库
MTF和图像质量
MTF测试/测量/检验-调制传递函数
调制传递函数(MTF)是客观评价光学系统成像能力的重要手段。MTF不仅提供了一种客观定量地表达光学系统成像质量的方法,而且可以从透镜设计数据中计算出来。通过这种方式,它允许光学和系统设计人员可靠地预测光学系统的性能。制造商可以将制造透镜的图像质量与设计预期进行比较。
MTF测量是客观评价光学系统成像性能的重要工具。此外,MTF可以从透镜设计数据中计算,使光学系统的设计者能够可靠地预测系统性能。然后,制造商可以将真实镜头的图像质量与设计阶段的期望进行比较。
mtf -调制传递函数
调制传递函数(MTF)描述了光学系统的分辨率和性能,是相对图像对比度除以相对物体对比度的比值MTF =相对图像对比度/相对物体对比度。当用光学系统观测一个物体(被照亮的目标或标线)时,由于不可避免的像差和衍射现象,所得到的图像会有一定程度的退化。此外,真正的镜头不会完全符合设计数据。
更多专家知识
光学系统的制造误差、装配误差和对准误差会影响系统的整体成像性能。因此,在图像中,明亮的高光不会像在物体中那样亮,而黑暗或阴影区域也不会像在原始图案中观察到的那样黑。一般来说,一个被照亮的目标可以通过它的空间频率(每毫米中亮区和暗区数量)和对比度(图像中亮区和暗区之间亮度的明显差异)来定义。
按照惯例,调制传递函数在空间频率为零时归一化。对于低空间频率,调制传递函数接近于1(或100%),通常随着空间频率的增加而下降,直到达到零。如上图所示,空间频率越高,对比度越低。随着空间频率的增加,MTF曲线下降,直到它达到零。这是给定光学系统或所谓的截止频率的分辨率极限(见下图)。当对比度值达到零时,图像变成均匀的灰色阴影。
所示的网格实际上已不再用于测量MTF。现代mtf测试器,如ImageMaster®在不透明的背景上使用一个单一的照明缝作为对象。从数学的角度来看,单个狭缝可以看作是所有空间频率的和(傅里叶合成)。所有频率对狭缝的贡献都是相同的振幅(=1),没有把有限的狭缝宽度考虑在内。这条狭缝将被成像到样品的成像平面中。由于衍射和像差的存在,在该平面上不会得到完美的狭缝图像,而是将狭缝图像加宽。它表示所谓的线扩展函数(LSF)。在傅里叶分析的基础上,可以计算出各个空间频率对LSF的贡献。实际上每个空间频率的幅值都等于这个频率的对比度。线性扩散函数的傅里叶分析对应于样本的MTF。拍摄LSF的单幅图像可以揭示完整的MTF。 Alternatively it is also possible to use a cross (i.e. two perpendicular slits) for the target. This enables the ImageMaster®在图像分析仪使用CCD相机的情况下,同时测量两个图像方向上的MTF。最后,一个针孔目标也可以用作对象。针孔目标的图像称为点扩散函数。该函数包含所有图像方向的完整MTF信息。MTF的基本术语和数学关系在ISO 9334标准中有描述。
调制传递函数的变化不仅与空间频率有关,而且与视场中的位置有关。沿光学系统对称轴的MTF测量称为轴上测量。
为了完全表征光学系统的成像性能,必须在视场内的不同位置测量MTF。视场内的MTF测量称为离轴测量。为了实现离轴测量,目标在视场中被移动到所期望的目标位置,图像分析仪被移动到相应的图像位置。
MTF测量可以在单一波长或覆盖有限波段波长的光谱范围内完成。所得到的测量数据分别称为单色或多色MTF值。
通常MTF以其一维形式使用,通过图像平面的一个方位截面计算。当狭缝或物体的延伸穿过参考轴时,物体图案的方位角(切面)称为矢状方位角。当狭缝图案的延伸垂直于参考轴时,方位角称为切向方位角。
在这种所谓的有限-有限成像条件下,被照亮的狭缝或准星目标直接在样品的物体平面上移动。在更常见的无限-有限成像条件下,被照亮的狭缝或准星是将目标投影到无限远的准直器的一部分。然后,准直器以不同的离轴角度定向,以表征对应图像场的MTF。图4显示了此成像条件的典型设置。
英语
有效焦距(EFL)或等效焦距是镜头焦点到各自主平面的距离。EFL决定了镜头的放大倍数,从而决定了图像大小。由于主平面通常在透镜内部的未知位置,直接测量EFL是困难的。
然而,使用测量双杆目标放大倍率的方法可以快速且足够准确地测量EFL。TRIOPTICS提供PTB(德国国家标准研究所)认证的主镜头,用于校准测量装置。因此,测量数据可直接追溯至国际标准。
EFL与扭曲
失真是视场中心和视场离轴位置之间放大倍数变化的百分比。为了确定失真,使用了不同的测量EFL的方法:
- 在轴上进行MTF测量(在选定的频率上)。傍轴焦平面的确定使用MTF测量在一个感兴趣的频率。为了获得高精度的单色光和MTF曲线拟合,同时使用一个隔膜来减小透镜的孔径。
- 选择角场范围和测量点。对象生成器将自动移动到选定的字段位置。
- 在视场的每个位置测量图像高度。提供了一个具有图像高度和视场角度值对的表。
- 用公式计算了EFL
- H /(tan α),并画成与场角的曲线。对α =0附近的EFL进行多项式拟合,可以精确而独立地计算近轴焦距。
- 畸变是根据ISO 9039:2008的近轴焦距和场焦距的比值计算的。
这一过程需要相对大量的测量点,并准确地知道物体的角度和场的位置。因此,ImageMaster®带有专用失真测量选项的仪器具有用于物体发生器的高精度角编码器(精度5弧秒)和用于图像场级的高精度线性编码器(精度0.2 μm)。通过这种方式,EFL被计算为一个绝对量,而不依赖于校准参数。
聚焦深度
聚焦深度是指图像在像面前后的区域范围,在这个区域内,图像将显得锐利。
聚焦深度可以通过MTF的“通焦扫描”来确定,并为MTF的下降设置适当的容差。将测量并显示设置公差之间的焦点深度。
更复杂的测量可以模拟镜头覆盖的物体距离范围,并在相应的图像距离处测量MTF。
场曲率
场曲率是一种光学像差,其中焦点位置从中心到视场边缘的变化。像场的曲率是一种透镜像差,它导致一个平面物体表面被成像到曲面上而不是一个平面上。
在存在散光的情况下,在正交方向上有两个独立的散光焦面。
为了确定场的曲率,在场的不同位置进行了一组通焦测量。确定了MTF极值及其在磁场中的相应位置。这些值由一个软件例程收集,并以图形和表格形式显示。
相对照明
在光学系统中,相对照度是随着离轴角的增加而逐渐降低的图像亮度。这种现象是由照明衰减的cos4定律或“cos4定律”所引起的。此外,有明显的限制,清楚孔径取决于场角的影响。相对照度定义为中心透射与视场边缘透射的比值。
的ImageMaster®软件连续测量测试图案的光强,以避免饱和。这样,根据ISO 13653:1996确定相对照度就有了必要的数据。