位相传递函数PTFr
1 2
2
' ( )
——透射光通量的光谱功率分布
( ) ——CIE标准光源的光谱功率分布
2
第一节 光学系统透射比的测量
光学系统的实际光度性能决定的因素又有三个:照明光 源、光学系统、接收器(人眼、胶片)
s ( )s( )d 2 1 s s( )d
9
10
杂光系数的检测
EG S (%) E0 A EG S
若面光源越大,则象面上造成的杂光光通量也越大,并且杂光分 布也越均匀,故越容易测量准确。若A趋近于S,则上式可变为
EG lim (%) E0 EG
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1—光陷阱;2—积分球;3—灯;4—屏; 5-待检镜;6—测量孔;7—探测器
4
照射物镜轴上点透射比的测量
1—点光源平行光管;2—可变光阑;3—积分球;4—检流计; 5—光电探测器;6—待检照相物镜;7—视场光阑
5
物距为有限距离的物镜的透射比检测
1-小孔板;2-孔径光阑;3—附加透镜;4积分球; 5待检物镜;6限制光阑
6
照相物镜轴外点透射比的检测
测照相物镜轴外点透射比的光路 1—准直物镜;2-可变光阑;3-待检照相物镜;4-积分球
p( )s( ) ( ) w( ) ( ) p( )s( ) w( )
w( ) 100
w(是用几种标准光源和彩片求的平均值,并规格化使 )
对于目视透过比以人眼的光谱光视效率
与光学系统的复杂程度和镀膜质量有关复杂系统一般小于40%一般系统在50%~80%之间。
第六章 光学系统透射比和杂光的测量
第一节 光学系统透射比的测量
一.概述 光系统的透射比
:系统本身透射光通量与入射光通量的比值
' 100%
在可见光区域(0.38-0.78),以CIE标准光源照射的光谱透射比的总和 称为白光透射比
' ( ) d ( ) 100% ( )d ( )
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§6-2 光学系统杂光系数测量
杂光的概念及产生的原因 通过光学系统的光线,绝 大部分按照正常光路进行, 在象面上成像,另有一些光 线以不同途径达到象面他们 是不参与成像的光线成为~ 产生原因: 光学零件抛光表面间的多次 反射;透镜边缘及棱镜非工 作面上的散射;玻璃材料内 部疵病产生的散射;透镜镜 框及透镜筒内壁的反射和散 射;光学零件抛光表面得疵 病及表面刻线的散射等。对 于照相机光阑和快门叶片以 及感光底片的表面反射和散 射也是产生杂光的重要因素
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二、探测器系统 1.测量孔径 光敏元件前的小孔光阑直径,应为黑体目标象直径的1/10~1/5。 2.角度响应度特性 探测器系统的输出与测量孔处的辐照度应成正比例(比例因子为常数),当入射角在 ±45°范围内,其比例的变化量不超过5%;而入射角在±80°范围内,其比例 变化量不超过10%。 3.探测器系统表面的反射率 在检测待检照相物镜整机的杂光系数时,探测器的小孔光阑外表面的尺寸和形状应与 象面(底片)的格式相同。并在光阑外表面上覆盖一层照相机实际工作时所用的感光 材料,或者覆盖一层与感光材料的光谱特性和角反射特性相近似的其他代用材料。 其余外露表面的反射率应小于3%。若是单独检测照相物镜的杂光系数,则探测器 系统的小孔光阑的外表面应涂成反射率低于3%的漫射面。 4.线性 探测器系统连同放大器、仪表等的线性可满足所用照度范围(40dB)的检测需要,并与 杂光系数的检测精度要求相适应。 5.探测灵敏度稳定性 整个探测器、放大器系统的灵敏度的变动量,在杂光系数的检测周期内应小于2%。 6.光探测器和滤光片的光谱灵敏度 应了解光探测器的光谱灵敏度,也应知道用于模拟具体光谱响应曲线的滤光片的光谱 透过特性。滤光片或滤光片组应置于小孔光阑和探测器之间。光电探测器与滤光 片的组合光谱响应曲线,应按待检系统实际使用要求进行分配。 滤光片应小心地拿放,避免因放斜而改变其透过特性,以确保不产生大的检测误差。
p ' ( ) d 1 1 100% 2 p( )d p ( ) ( ) s ( )d p ( ) s ( ) d
2
2
p( ) s ——光源的相对光谱功率分布
( )
——光学系统的光谱透射比来自s( )——接收器的相对光谱灵敏度
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一、扩展光源 1.扩展光源的尺寸 对于A类待检系统,扩展源应尽量靠近待检物镜的入瞳,以使其所对的视场角尽量 接近2p立体角(即对待检物镜的入瞳张角接近于180°)。对于B类和C类待检系 统,光源在尺寸和形状上应符合要求。 2.亮度特性 在待检系统的整个视场角范围内,亮度应保持不变,在象面对角线之半所对应的圆 视场范围内,亮度不均匀应好于±5%;而在全视场范围,亮度不均匀应在±8 %之内。 3.稳定性 在整个检测过程中,光源的亮度变化应低于5%。 4.光谱特性 在探测器光谱响应范围内,扩展源的光谱功率分布特性应已知,并与检测要求的光 谱特性一致。 5.黑体目标 黑体目标经待检物镜所成圆形象的直径、方形象的边长或所成带形象的宽度,应等 于待检物镜标称象对角线视场长度的1/10±20%。黑体目标的亮度应小于周围 亮场亮度的1/1000。 6.准直仪及其它辅助镜的使用 准直仪物镜应选用优质的透镜,其两表面镀减反射膜。在物镜使用的整个波长范围 内,每个表面的反射率应低于1%。 为使待检镜对整个目标均无渐晕,准直物镜的口径应足够大。准直仪的安置应确保 扩展面源产生最小的弥散。若准直仪用于象空间,或以辅助镜将面源中继到物 面时,也可作类似的考虑。
V ( ) 代替
s( )
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测量原理及方法
1.望远系统透射比的测量
1—点光源平行光管;2—可变光阑;3—待检望远镜;4—检流计;5—积分球 注意事项: 1)望远系统光轴与平行光管光轴一致 2)为使测得的为白光目视透射比照明光源色温为所要求值在整个测量过 程中保持光源稳定,应采用性能良好的稳压电源探测器的光谱灵敏度分 布应校正到与人眼的光视效率 V ( ) 相一致。
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注意事项: 国际标准化组织在照像物镜透射比的测量的几点建议:
单色仪的出射狭缝高度必须小于平行光管物镜焦距的1/30,对于有限工 作距离的物镜位于物平面上的狭缝高度应小于物距的1/30. 测量光束直径应等于被测照相物镜入瞳直径的一半,光束中心与入瞳光 束中心重合. 对于一般的照相物镜测量光谱透射比的波长范围可为0.36-0.70m测量 波长选取的原则为每一纳米的透射比变化量大于0.2%时波长间隔取 20nm否者取40nm 。一般的照相物镜在360nm~460nm范围内透射 比变化很大所以在460nm以下波长间隔可取20nm如果要进行色度计算 和彩色还原性能的评价至少在360nm~680nm范围内测量波长间隔为 10nm, 单色仪出射光的半宽度应不大于10nm 积分球的直径和位置应使投射到其后壁上的光斑直径为可变光阑的 0.5~2倍,积分球入口处光束直径不得超过积分球入口直径的3/4并 且位于孔中央 被测物镜的外露光学表面擦拭干净测量在暗室进行一起照明光源漏光 不能进入积分球,光电探测器应有足够好的线性,值在整个测量过程 中保持光源稳定,应采用性能良好的稳压电源。