ГОСТ 25502-82 Объективы. Метод определения фотографической разрешающей способности.
ГОСТ 25502-82
Группа У99
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ОБЪЕКТИВЫ
Метод определения фотографической разрешающей способности
Objective lenses. Method for determining the photographic resolving power
ОКП 44 45000000
Дата введения 1984-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10 ноября 1982 г. N 4249 срок действия установлен с 01.01.84 до 01.01.89*
ПЕРЕИЗДАНИЕ. Декабрь 1986 г.
Настоящий стандарт распространяется на объективы различного назначения и устанавливает метод определения фотографической разрешающей способности.
Стандарт не распространяется на аэрофотообъективы и объективы специального назначения.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Фотографическая разрешающая способность (ФРС) объектива характеризует его возможность раздельно изображать мелкие и близко расположенные детали предмета на негативе, полученном при определенных заданных условиях экспонирования и проявления.
1.2. Сущность метода определения ФРС заключается в фотографировании испытуемым объективом миры (радиальной или штриховой) с П-образным распределением яркости и в последующем дешифрировании ее изображения на негативе с помощью микроскопа.
1.3. ФРС объективов, рассчитанных для работы с бесконечности, следует определять с помощью коллиматора.
Объективы, рассчитанные для работы с бесконечности, допускается испытывать с конечного расстояния. Это расстояние в зависимости от относительного отверстия и углового поля зрения объектива принимают не менее указанного в рекомендуемом приложении 1 или в соответствии с нормативно-технической документацией на объектив конкретного вида.
1.4. ФРС объективов, рассчитанных для работы с конечного расстояния, следует определять с использованием щита с установленными на нем мирами.
1.5. Относительная погрешность определения ФРС - не более 12%.
За счет повторных съемок, привлечения к дешифрированию негативов нескольких дешифрировальщиков погрешность измерения ФРС может быть снижена до 6%.
2. АППАРАТУРА
2.1. При испытании объективов следует использовать следующую аппаратуру:
коллиматор с набором мир (для съемки с бесконечности);
щит с установленными на нем мирами (для съемки с конечного расстояния);
специальную фотокамеру с приспособлением для выравнивания пленки и механизмом ее перемещения вдоль оптической оси объектива, имеющим отсчетное устройство;
осветители;
приборы для юстировки (микроскоп, автоколлимационная трубка, индикатор, нутромер);
сенситометр;
приспособления для обработки фотоматериала;
прибор для измерения плотности негативов;
микроскоп для дешифрирования негативов.
2.2. При испытаниях объективов с использованием коллиматора объектив с фотокамерой (или коллиматор) должен поворачиваться вокруг вертикальной оси, проходящей вблизи центра входного зрачка испытуемого объектива (см. п.3.1).
2.3. При выборе коллиматора следует учитывать, что его аберрации не вносят изменения в ФРС испытуемого объектива. Соблюдение этого условия или подтверждают расчетом, сопоставляя аберрации коллиматора, приведенные в плоскость изображения испытуемого объектива, с аберрациями испытуемого объектива, или обеспечивают выполнением следующих требований к коллиматору:
(см. п.3.1).
2.5. При испытании следует использовать штриховые миры ГОИ Бурмистрова, пятиштриховые и радиальные миры абсолютного и малого контрастов. При испытании анаморфотных объективов допускается использовать анаморфированные миры.
2.6. В качестве источника света следует применять импульсные лампы-вспышки или другие источники света, обеспечивающие фотографирование в спектральной области, соответствующей расчетной области спектра испытуемого объектива.
Для обеспечения равномерной засветки мир следует использовать молочные стекла типа МС общей толщиной не более 6 мм или отражающие экраны, покрытые сернокислым барием. Это требование не распространяется на испытания объективов, работающих в ультрафиолетовой области спектра (см. п.2.7).
Для выделения расчетной или рабочей области спектра следует применять светофильтры, изготовленные из стекла по ГОСТ 9411-81*.
Светофильтр устанавливают между источником и мирой или неспосредственно перед объективом, если введение светофильтра не оказывает влияния на значение ФРС испытуемого объектива.
2.7. Оптические детали установок для испытания объективов, работающих в ультрафиолетовой области спектра, следует изготовлять из материалов, пропускающих и отражающих свет в расчетной области спектра.
2.8. Для дешифрирования негативов с изображением штриховых мир следует использовать бинокулярный микроскоп.
Для дешифрирования негативов с изображением радиальных мир следует применять измерительный микроскоп, у которого относительная погрешность измерения малых линейных размеров (2-0,05 мм) не более 3%.
3. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ
3.1. При испытаниях с коллиматором испытуемый объектив устанавливают так, чтобы центр его входного зрачка находился на оси вращения поворотного устройства.
3.2. Устанавливают миру в фокальную плоскость коллиматора.
б) Если по данным фотографических испытаний требуется определить значение заднего отрезка или рабочего расстояния объектива, погрешность установки миры в фокальную плоскость объектива коллиматора не должна превышать
3.6. Номер штриховой миры, предназначенной для установки на щит или в коллиматор, следует выбирать из назначения ожидаемой ФРС с учетом линейного увеличения при съемке так, чтобы предельно разрешаемый элемент приходился на средние элементы миры. Если в пределах площади изображения миры ФРС объектива изменяется более чем на 12%, следует использовать радиальную миру. Если испытания проводят на соответствие требованиям нормативно-технической документации и не требуется определение численного значения ФРС, при испытаниях используют отдельные элементы штриховой миры с частотой, соответствующей допускаемой ФРС.
3.7. Диаметр радиальной миры выбирают таким, чтобы диаметр пятна размытия, соответствующий ожидаемой ФРС, был в пределах 0,05-0,50 диаметра изображения миры.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
4.2. Для каждой зоны съемку следует проводить в четырех точках, лежащих на двух взаимно перпендикулярных диаметрах (четырех радиусах) поля объектива. Ориентировку объектива при испытаниях следует выбирать по справочному приложению 4.
Допускается проводить съемку в точках поля одного диаметра с наихудшим качеством изображений (диаметр I-III) или в точках двух диагоналей кадра (если это указано в нормативно-технической документации).
Таблица 1
мм
|
|
|
|
|
До | 10 |
|
| 0,1 |
Св. | 10 | до | 50 | 0,2 |
" | 50 | " | 100 | 0,3 |
" | 100 | " | 300 | 0,5 |
" | 300 | " | 700 | 1,0 |
4.4. Съемку проводят в различных плоскостях установки фотоматериала.
4.5. Дефокусировку осуществляют одним из способов, указанных ниже:
б) при съемке с конечного расстояния - перемещением мир в пространстве предметов относительно объектива с интервалами, равными:
в) при съемке с использованием коллиматора - перемещением миры относительно фокальной плоскости коллиматора с интервалами, равными
4.6.1. Смещение плоскости наилучшего изображения панкратических объективов следует определять фотографическим способом в процессе испытаний по п.4.6, если съемка была проведена не менее чем для 5 фокусных расстояний с одного конечного расстояния, либо посредством фотографирования миры, расположенной в центре поля зрения объектива, при различных значениях фокусных расстояний (не менее 5) с одного конечного расстояния, указываемого в нормативно-технической документации на объектив конкретного вида.
Значения фокусных расстояний выбирают при визуальном оценивании смещения плоскости наилучшего изображения объектива из условия наибольшего влияния дефектов изготовления механизмов подвижных компонентов объектива на положение плоскости наилучшего изображения. Съемку следует проводить дважды: при изменении фокусных расстояний от больших значений к меньшим и наоборот.
Перед началом съемки необходимо совместить визуально плоскость наилучшей установки для наименьшего и наибольшего фокусных расстояний.
4.7.1. Для освещения негатива нить накала источника освещения следует спроецировать на молочное стекло, расположенное вблизи негатива. Для уменьшения влияния рассеянного света следует с помощью экрана с отверстием ограничить поле зрения микроскопа размером, не превышающим размер изображения миры.
4.7.2. При дешифрировании негативов с изображениями штриховых мир последовательно, начиная с первого, рассматривают элементы изображения миры по мере возрастания частоты и определяют номер элемента, после которого не менее чем в двух последующих элементах не разрешаются штрихи заданного направления.
Разрешаемой считают ту группу штрихов элемента, в которой можно сосчитать число штрихов, при этом между штрихами допускаются отдельные "перемычки", обусловленные скоплением зерен в эмульсии.
Число штрихов в изображении должно быть равно числу штрихов на соответствующем элементе миры.
ФРС определяют по формуле
4.7.3. При дешифрировании негативов с изображениями радиальных мир определяют размер пятна размытия изображения миры, на котором не разрешаются отдельные сектора.
ФРС определяют по формуле
4.7.4. ФРС в каждой точке поля измеряют в меридиональном и сагиттальном направлениях.
для штриховых мир:
для радиальных мир:
Значения поправочных коэффициентов для некоторых углов поля зрения приведены в справочном приложении 5.
для штриховых мир:
для радиальных мир:
Примечания:
1. При съемке с использованием коллиматора после введения поправок в соответствии с п.4.7.6 вводить поправки по п.4.7.5 не требуется.
2. Наименьшее значение ФРС в рассматриваемой точке поля в случаях, указанных в пп.4.7.4 и 4.7.5, определяют после дешифрирования миры по четырем направлениям штрихов и вычисления ФРС с учетом соответствующих поправочных коэффициентов.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Результаты измерений ФРС оформляют по форме, указанной в нормативно-технической документации на объектив конкретного вида.
5.1.1. В случаях, не указанных в нормативно-технической документации на испытуемый объектив, результаты измерений ФРС оформляют в виде таблиц или графиков, в которых приводят:
значения ФРС в центре поля для нескольких плоскостей установки;
5.1.2. Для объектива, являющегося образцом сравнения, результаты измерений представляют в виде таблиц или графиков, содержащих:
зависимость ФРС от плоскости установки отдельно для меридионального и сагиттального направлений для четырех точек каждой зоны поля;
зависимость ФРС (среднее значение измерений на четырех радиусах поля) от контраста миры для сагиттального и меридионального направлений для нескольких зон поля объектива.
При построении графика следует иметь в виду, что плоскость установки, сопряженная с плоскостью миры, помещенной в фокальной плоскости объектива коллиматора, для всех углов поворота испытуемого объектива (коллиматора) совпадает.
При оформлении результатов испытаний в виде таблицы следует построить график зависимости ФРС от плоскости установки в соответствии с требованиями п.5.3.1, по которым определить значения ФРС в плоскости наилучшей установки и в соседних с нею плоскостях и внести эти данные в таблицу.
Таблица 2
|
|
|
|
|
|
Половина линейного поля зрения объектива, мм | Масштаб | ||||
От | 0 | до | 10 |
| 5:1 |
Св. | 10 | " | 30 |
| 2:1 |
" | 30 | " | 100 |
| 1:1 |
" | 100 | " | 200 |
| 1:2 |
" | 200 |
|
| 1:4 |
Таблица 3
|
|
|
|
|
|
Половина углового поля зрения объектива, угловые градусы | Масштаб | ||||
От | 0 | до | 10 |
| 5:1 |
Св. | 10 | " | 25 |
| 2:1 |
" | 25 | " | 50 |
| 1:1 |
" | 50 |
|
| 1:2 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
Значения наименьшего конечного расстояния, с которого можно испытывать объективы, рассчитанные для работы с бесконечности в числах фокусных расстояний испытуемого объектива
|
|
|
|
|
|
|
|
Относительное отверстие испытуемого объектива | Угловое поле зрения, угловые градусы | ||||||
| до 50 | от 50 до 80 | от 80 до 100 | от 100 до 130 | |||
|
| До | 1:3 | 30 | 50 | 100 | 150 |
От | 1:3 | " | 1:2 | 50 | 100 | * | * |
" | 1:2 | " | 1:1,5 | 100 | * | - | - |
" | 1:1,5 | и более | 200 | * | - | - |
_________________
* Использовать коллиматор.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
Рабочее поле коллиматора
мм
|
|
|
|
|
|
|
|
| 300 | 600 | 1000 | 1600 | 2000 | 4000 | 5000 |
10 | 24 | 69 | 149 | 300 | 420 | - | - |
30 | 8 | 23 | 50 | 100 | 140 | - | - |
50 | - | 14 | 30 | 60 | 84 | 237 | - |
100 | - | - | 15 | 30 | 42 | 119 | 166 |
150 | - | - | - | 20 | 28 | 79 | 110 |
300 | - | - | - | - | 14 | 40 | 55 |
400 | - | - | - | - | - | 30 | 42 |
500 | - | - | - | - | - | - | 33 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
|
|
|
|
|
, угловые градусы | ||||
| 2 | 3 | 5 | 10 |
0,01 мм | ||||
10 | 2,6 | 6,0 | 16 | 65,0 |
20 | 0,6 | 1,4 | 3,8 | 15,0 |
30 | 0,25 | 0,5 | 1,7 | 6,5 |
40 | 0,12 | 0,3 | 0,8 | 3,3 |
0,02 мм | ||||
50 | 0,10 | 0,30 | 0,90 | 3,6 |
60 | 0,08 | 0,18 | 0,50 | 2,0 |
70 | 0,04 | 0,09 | 0,28 | 1,1 |
80 | 0,02 | 0,04 | 0,05 | 0,4 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное
ОРИЕНТИРОВКА ОБЪЕКТИВА ПРИ ИСПЫТАНИЯХ
Радиусы поля объектива в точках измерения разрешающей способности нумеруются римскими цифрами /, II, III, IV, причем радиусы / и /// перпендикулярны к радиусам II и IV.
Если в изображении точки на оптической оси имеется заметная кома, то / радиус поля должен иметь направление оси фигуры рассеяния, при этом ядро изображения должно быть обращено в направлении /// радиуса.
Если изображение точки в центре поля объектива не имеет заметной комы, то диаметр поля /-/// должен быть диаметром наибольшей асимметрии изображения по полю, причем в точках /// радиуса поля фигура рассеяния имеет меньший размер, чем в точках / радиуса. Положения радиусов поля объектива должно соответствовать указанным на чертеже.
1 - испытуемый объектив; 2 - фокальная плоскость испытуемого объектива; 3 - ориентир
Обозначение при построении графиков:
|
|
|
|
|
|
измерение | на | I | радиусе | поля | |
" | " | // | " | " | |
" | " | /// | " | " | |
" | " | IV | " | " |
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Справочное
Поправочные коэффициенты на значения разрешающей способности, используемые при дешифровании негативов, полученных при съемке с помощью коллиматора
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мира | Коэффициенты | ||||||||||
|
| 15° | 20° | 25° | 30° | 35° | 40° | 45° | 50° | 55° | 60° |
Штриховая | 0,93 | 0,88 | 0,82 | 0,75 | 0,67 | 0,59 | 0,50 | 0,41 | 0,33 | 0,25 | |
| 0,97 | 0,94 | 0,91 | 0,87 | 0,82 | 0,77 | 0,71 | 0,64 | 0,57 | 0,50 | |
| 45° | 0,05 | 0,91 | 0,86 | 0,81 | 0,75 | 0,68 | 0,61 | 0,54 | 0,47 | 0,40 |
Радиальная | 0,97 | 0,94 | 0,91 | 0,87 | 0,82 | 0,77 | 0,71 | 0,64 | 0,57 | 0,50 | |
| 1,04 | 1,06 | 1,10 | 1,16 | 1,22 | 1,30 | 1,41 | 1,56 | 1,74 | 2,00 | |
| 45° | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,01 | 1,02 | 1,04 | 1,06 | 1,10 | 1,16 | 1,25 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Рекомендуемое
Расстояния между соседними плоскостями установки, выраженные в мм оси абсцисс
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Относительное отверстие испытуемого объектива | |||||||||||||
|
| 0° | 10° | 15° | 20° | 25° | 30° | 35° | 40° | 45° | 50° | 55° | 60° |
1:1; 1:1,4 | 0,01 | 2 | 2,0 | 2,1 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 3,1 | 3,5 | 4,0 |
| 0,02 | 4 | 4,1 | 4,1 | 4,3 | 4,4 | 4,6 | 4,9 | 5,2 | 5,7 | 6,2 | 7,0 | 8,0 |
| 0,03 | 6 | 6,1 | 6,2 | 6,4 | 6,6 | 6,9 | 7,3 | 7,8 | 8,5 | 9,3 | 8,5 | 12,0 |
1:2; 1:2,8; 1:4 | 0,02 | 2 | 2,0 | 2,1 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 3,1 | 3,5 | 4,0 |
| 0,03 | 3 | 3,0 | 3,1 | 3,2 | 3,3 | 3,5 | 3,7 | 3,9 | 4,2 | 4,7 | 5,2 | 6,0 |
| 0,04 | 4 | 4,1 | 4,1 | 4,3 | 4,4 | 4,6 | 4,9 | 5,2 | 5,7 | 6,2 | 7,0 | 8,0 |
1:5,6; 1:8 | 0,02 | 2 | 2,0 | 2,1 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 3,1 | 3,5 | 4,0 |
| 0,04 | 4 | 4,1 | 4,1 | 4,3 | 4,4 | 4,6 | 4,9 | 5,2 | 5,7 | 6,2 | 7,0 | 8,0 |
| 0,06 | 6 | 6,1 | 6,2 | 6,4 | 6,6 | 6,9 | 7,3 | 7,8 | 8,5 | 9,3 | 8,5 | 12,0 |
1:11; 1:16; 1:22; 1:32 | 0,10 | 2 | 2,0 | 2,1 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 3,1 | 3,5 | 4,0 |
| 0,15 | 3 | 3,0 | 3,1 | 3,2 | 3,3 | 3,5 | 3,7 | 3,9 | 4,2 | 4,7 | 5,2 | 6,0 |
| 0,20 | 4 | 4,1 | 4,1 | 4,3 | 4,4 | 4,6 | 4,9 | 5,2 | 5,7 | 6,2 | 7,0 | 8,0 |