【国家标准(GB)】 光学传递函数测量准确度

UIx 535. 3 : 53.08
中华人民共和国国家标
G1/T 1374292
光学传递函数测量准确度
Optical transer functiun-accuracyof ueasurement
1992-11-04发布
1993-08-01实施
国家技术蓝督局发布
中华人民共和国国家标准
光学传递陶数测量准确度
Oplical trangerfonctian-accuracy uf measurumeot1主题内容与适用疮的
GT 13742—
本标准规定广对光学传避函数测量装的性能和准确度进行评许的导则，并提出了光学传递数测量中内主要说差来源，快差内险验方法误差计算，谢盘率效度等。标准适用于各种光学传两数测量装审2引用标准
GR4315.1光学传递医数术语径号GB4215.2光学传递两数测岳导购3装置的误整来源
3. 1光学台的几何亲扫
光学台用于安放“剂试图样”，“教测样品“以及*像分所器”.快它们处于正确的卫佰关系下（即，的选择的成像状态来定义》。为了溯足正确的几间义累，逆常要靠尔轨第百性、导致之间的至百度，或被通样品相对于零考面之前的平行度以及角度标长的准确度来保。断.将导敏对引想的成像状森的倍，引起光学传效承数的和误萃，光学合几何-数时测民准惟度的影响取决于所采用的测量布局：下面所列为GB4315.2所难荐的测量布局中的主要误基源及产生的MTF偏差，3.1.1物和像均处于有能远
试围详和像分析器的导到必须重直于“参考轴”，直线度和直度偏差将逆成对型想像面的穷高面导致MTF规单误益
由像高以及物嫁距的装定所来的误老也会对MTF源产生影响。3.1-2物处干元限运
此种状下只有像方（或物疗）导划相对于理粗像而的偏高和像高或见逐角的装定误差会对MTF测盘产生影响。
芳使用准直物镜，还存在物方无限远的调监误差，港末使月准声物镜，而是采用如长物近米近似无展远的情况下必须候证足够远的物非，至少在境义的的倍谢近以上非特殊规定），否则，将道成较大的MTF响差。3.1. 3物和像均处F无限证
此种状下，当变像视场时，份行维直管必免片分器连动莞·个通过出菌、且速真于考赖的辅线施转，以保让证分折部与无您系统之间不产业描问候够，从而不产尘由于工作您点随俊方角度改变而带来的MTF误兹
如果所采用的测量局无法供证上述要求，成者动于支撑无無系统和像分析器的案导轨自身的盈家技术监餐局T592-17-04批准1993-B-01充落
GB/T 197421
机糖李州他逆疫它们之问拒对美系的改变，则格产生M订误差：+抗的装定以及无限场的通整会产生MTF怕差3.1.4你塔潮器以改其地师幕成像系统测这炎系统的一个通用的法，是企候和（变>约乎而内的换一个测试位置者互新调·使测试标恒需划物自或而谢出到源分折器：这详可以消除出机域设差引起的说使识范：3.1-5被测残品节培装
好次测应中自三被测群品的争下和装上公导致测量范果片受化。主要感量是变等再产生原料（见国1，谢外对MTF造成的证觉不究深祝，角的大小应视对MTF测读收确实内控浮数据为吉业安山
限为场导站
3.2改变片症
图：社道该火实装时的产漂示
学客数F迅装中部长温过楚转测成总和德分所器及改变方险，鸿式率详或像分机器在没能转物方向产生的位移会成焦点位的改定，由焦点位的改心而带来的MTF误差，将声测尺不而
3.3均方法伴和象方断群的定位对中如果物医样和像图样为非厕对你，应再现它们的相对定做。左医样为乘当于栏推方尚均狭续，雨量之包的<见图2>角位移，将导改持缝宽究度的增大、产生MTF误堂，对有些装管来说.采同光册和狭获的组台产土周期日标，支要问频掌可以通过变光期相对下默等的位件而变化。空间额率误整来白光谢即狭缝的相对定立格，这种情况下，年广应自行作出评是了.6空间必误差.
范为点
分新共兼#
LSF#r腔
有生心
纠2分所器获缝与测试图样之间相划定位误差示意3.4修止因予
GB/T13742—92
由于测量装置出存在面有误差，好：过标疾能战像分折器决链的有限宽度，非相干期合的收继迹镜的MTF拍外洲资叫儿何录件空间频本的能响（见心B425.2)穿，在MTF漫口结果中型使用修平.
3.4.1狭适宽度的候正
MTF-)-K(>MIF(-)
K(r)=rg/srg
式中；g-
物方的获链宽变，r\：
一惨正巨子。
当续释度存在说整时.将导待MTH说券.aMTF(r)=MTF'[rhag/sumrg:l—nrg/igrrg)式中：g—-像方范获缝宽rm:
MTF——正前的测值。
3.4.2对非柜十辆合的中续提款MTF的够正.
书士光电系统或器非的MTF装饺中然首传胃非科工活全的中维逐锐，这些中继适镜的MTF的臣效作为MTF测空中的整正因T：中继谨镜的MTF但的误差.将导被则系统MTF的测盘缩果的渠3.4.3规场角书空间频率海正
当光栅洲试祥位于准直物镜的焦雨上升丁注立物镜兴轴时其轴外测址应对新率标长逆行整正核正率由下式得出：
子作方位
要个方位
轴上空间额率，mm1.
使的误益将自m位能落引起这些医差表来为：子午六筐
现兰克税
dr-2rinacoswde
dr='i - da
调益难所型法士：避您技人，店所选思内赖车（低等调集消碳床一铭低）被制镜头效倒孔格、被测流的TF数值以及与益和别量局有关的培晚比。正常说下，例需应究的不确（般在相上)只造成定的MTF误差。但当存在亲象散和影曲射，将会导数轴外的接大模芸，3.6空间标车误萃
空间频的误差采源为：际定误差，轻换器改几域作用形成空间题车读款的非载性或空些涡效。存在带变时像行空间赖率导物方空间激李之前的州对关点会随常高变化.3.7中继光学件时残会像并
在MTF阅质谁中与或别系统相T商台的任光学系统（游古物截和改象中继透梵等）部不应存影MTF测重准说度的率举，风为它们无出静正的，战已知的中继透镜也塞余像关的确传节识整您响，必新时了解被别系流的像差。此外还需进行友杂的计效，
如果制-个与被测系统民有品两的数值孔径柯光刚克控的衍射受限镜头，从中携得出于中继选锐的残会像差面对MTF创站遭成前差，生就代最了这一误禁需对测严哲成的人偏益，这一误危可以直接测整与出，低可以点新测得的中垫选境的残尔嫁差中计算得出假如被测系统本身的像质较差，采用上述方法将含过高地估第误差。3.名响应提性
GB/T 13742-·92
对测生装舜谢响应待性的要求与实际值之间的不匹配将导致MTF通射诺差。这误差垃决十薇别系镜的MTF别特定的不匹配状态的数感加果范系统的设计数据和光诺不匹配的得性已知·那么相应的MTF误差应可随让复色光的MTF：另外也明以使用案节湾光片（见3.4)的ME测量果中估举出来：由了色禁书存在，即是在MTF值楼近于零的频事处，也会对MTF德适导整不可规的谋差。消册-不光学系统，其设计要求使用单色光，也却未进行这色差校正，或只进行了银少的夜正，此时仍可能路出则TF湿单误差。在比炎测母中，即使用·股的案张速光片也会增指定破带以外的逐射比的相对效应，
3.9测试推的广展
划界退试阅详的逆界务件不合格：共摘司宽度的增如或安，能资成对M工F测量的影明。物方图举和像方图样等扩展轮限度与点扩散承效的尺小有关。3.10照分折器的免润过费性拍信唤比为保证MT期果的殖，像分析器的确时应必筛与据测系统药光束格适成。率特性的任例嵌断或非均匀效两都将导致MTF漠萃。必须测基像分折器前方均（脱极性)制应.并用3.7所据达的疗法评价亢能在的说考。后时，像分析器应具有牧商的借操比以保训对低能压改高空问频率的被测系统MP谢些的准确3.11日标发生蛋照明光更的克尚和发北特性测设室价的照明光束应均句地充满据直数光制。3.12信号处系统
测止发两信号处理系统的不光并及误差将导致MIF误差：可使用标确澳试流头或精密续测些后佰奖出，
3.13杂法
T盘小空受别室内解明等光的影
4测量差置误差的检验方法
4.1洗学台的几何条
4.1. 7导新的综合读差
口一支择你分析器和测试图样的导轨存在考直线度，非线生或谢仰等说茎，道成对理想平面的偏离见紧3），本标证推荐利用一个数或的魏位整传实智及整老平面不导转的综合误差进行真据剂坛的方法，望量布局也图1，把传感器安装在逆常安放惊分行器或测式图详单元的位置上，使测左探买沿若光的方明，将梦号面或直边行像变物间（即重直一参考轴），到点操头可以接量出意考平面或直边与像分析器或到试图样单元沿导轨移动时的距离之间的变化。起利求中识垂直工光学系统法兰盘安装定位而的批作为参考轴。内此季考半间或直造应以行位“盐安装定常面
这应浏方法可给出包活对多者轴的任心乘克龟端若在内的偿差。Cb
横辅子类
GB/r13742—92
谋分新
聚源事收
澳场学装
提分业
激范导然
验调头
最美安整实拉临
惊中（规场孕美上）
图3机磁导轨的综会送差
te）直性编：(h）运动方向的非缺坐调些）些
禁分将
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晚位#信出界
值方场导航
黄祥排
有平西吸五许
第学等
图4马践定格传感馨刘导轨的综守决差定行测量示商4.1.2各1.作前之间关平行虑和(成)村双参考细的垂适度可利自实及平面龄检查各工之同产行成和（或）准直产求女间的垂直度（见图此外，测量燃置上的准点镜也可能习作自需高光蓄来型客洲试详政其反好像。白怕光快
个之间平行忘
4.1.3转案准谛双
转负温码度的测对，可用白注直光管连同安装查凝转部性土的技出光学影面体光行或自准点光管述同互面锁以及案装在旋转部件上将独资测角仪来完成。4.2报直韵谊对您
检验准当光束的平行度佣差的力法多，如用标穿对的润证计放在准光束中直接测量物件L，或用白册单铸测与克光京断面的角偏差，计算促乐工值。4.3谢焦
对待定的测压装置账说，被测说头的您点定贷证确度将取决于调焦技文，调焦的准则，教测镜头形F数、获测镜头的MTF以及采用的渔母洁构【如准出物的焦职，像分护解和谢试样的狭驻宽，试光片的光谱持恒等，因此，对品需心确宽的估其因考店上述这些您量相等还是延似，调您的随机读率可以通过客次直核烈盘相等或证似条付下尚您过理的焦点定位的标证差来表示测您的系统泻举最好是利用合适件标准链买，通过比较押论的、以总实总的离起MTF曲线定故步悉点这片来确定，的图1所示，两组曲裁药两个最佳集点之间花偏节即调焦设差，所得到的您前线GB/T13742—92
以及最佳急点位筑应该后若工次测单结果的半均值，时不回的数值孔径下的制盘续兴光行出较、以展得出不国测悬策件下单系统调塞误，理论量作能放
实调量住费户
4.4光消料性
理论高热曲控
实副高牌营
图6请售集系统提差的确定
已测系统设计直，以及光特性的非匹配状态，就可以从效色光的MTF计势值中得出相应的MTF读差。
或者利用一实已为其分透过本的牵化单滤光片。把达些滤光片依次放人TF装骨的发射路中，测臣其在零额时的信号绝对值。不回涉光片的低号的相对值采用积分透率修工片，即为整个商量装置的相对谱询应值，
对于划量线半散两数的装录，其末归一化的LSF曲线对点于等频倍号4.5源试图样杆（或）拉描的扩展当物方样像方图样或扫描的边界录件正确，其尺寸上的化不造成对MTF剂量的影响。试怪详等的最大和般小的允许尺寸与点扩散函数的最大尺小有关，4.5谢装些中的信号处押系统
这类误益可以通过测民标准测试境头，裕射受限的小孔光学牛或精密获鞋等完成。加采使用标准镜头，该标准镜头的举数应可能接近故透管头的象件，轴上测盘应按规定的调点条件在指定软救率上收MIF降值
落统误取多达测平（至少多次的平齿值与理论MT下信的谢等：随机送差则取多实到举（8次比上的标准确差。上运测量应准未重更均焦的杀件下退行（闪的焦点）。括密状维特易适用于那些就基环举净（年像产生于CRT品家器上实像增强器的出面上）的装场的准确度评价。
若使用度为的获缝作为标准器具时，其空间频谱为：sin(rg)/(rg)
其系就误差和随机误券的确定与标措镜头的方法一性。4.使分折器的方向询应
（8）
许像分折器的方向啦成持生的方法取决于定的作方法，主光轴（通常即为光轴）与头光载的一放性误差可以用带有合适的F数的标准镜头亲进行到量。射外测势比，像分析器书绍与主光线不7
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致，仍可以使用标谨策头：然面，除轴上测效情况不变以外，辅外测坚可模拟图了说明的力法来逆行。把像分析器安装在势谢旋转台上，使假分析器狭链确地定按十嵌转台的旋转轴上,利用标准镜头进行的MTF测始终在轴上，但是像分析器却在一定的角度范出内旅转（即：测装置所允诈时最人视场角内），没量站果应与像分析器的角度无关，任何随角度改变而产生的变化都可需来明像分析器存在方响应误著。
课计析
性险慢头
于款种中心的分析增
图？手用茂转在方法示
5别量的总误差计算
MTF制量的总温差应是所有随机误差的方科的开方加上总系统误差的代效和，并H式计垒，STPA: = EMTP OUTF
EMTPETI+EMF+...
否个随凯读差源，
各个系统误差源。
尽等通制情况下，只有基中一个误差占主导地使，世大争数给定的误差源中都包括随机和系统这两种误差成分。
6测量表置的准确度
6.1标称准确度
标称础确度是建立在特衍射受限的理想镜头的理抢特性基础上，刘用其对导测妞误差井引起MTF测值变化的装死盘数的测量结呆得出，计穿标杯谨研度时应该给击镜头的以下主要参数：：数以及镜头焦距：
h波长：
共恒式：
规定空迎赖事
汇算标赖准确逻时应考求的装误奖来源如下[.光学台的几何条件
方位变花+
GR/T13742-92
b，谢试阅样以及像分析器的案位调鉴够正因子
通康误荒：
空向频率误差
中继光学件的残点像差：www.bzxz.net
分折能的准响特生：
测量装暨信导处现系统。
6.2标准镜头测坚
“标消镜头的制作应保证链头本身的MTF值与理论的MTF计算值相吻台，为丁满足这一准确资要求，这种镜头通带结料简尊，性签变到严格规是，一般使用的的mm焦距的平凸你准头+它将为ITF测取暨的准确宽定标提供检测手段。在快用标准镜头时，应损若十达不少半6次MTF洲平向值与标危微头理论计算代之间的量大芸，以及多次测盘的标准关，并期定烈量条计：标准境头测量应严格按服指定的测量系件进行，其M:TF实测悄与理论的MTF计算之问确差不大F0.C5.6.3校验读火测量
校验镜头应无稳定的、其有特殊继的形式并带有MTF测试值的简义，可用于对测量装或逆行准确遵评齐.先丑交收靠头时效给击若千次（不少于8次MIF测盘平均值与权减，仲裁或比对认可的MTF俏之间的最大差.以及这些测型的标证差的最大值。测茎应在规定的条件下进行，其中包括轴上，轴外北了规场和至规场并在了年和驾尔两个卢位的测量。校验慌头的设计要求声与测整条件一同给出。64张缝列耳
如4.6影分中指止的，屏存成像系统（：像增通器以及所有将象就在CRT显示卧二的系统）的OTF或MTF测量，其出能详价品好使用换经、核照明的狭缝代替OTF或MTF装迁的下常整入的像，所制得的川IF应是狭的什立叶查膜。前量应使用两个狭缝，其中对一个独性意度节确成造择正好接近于义器所提供的最高娠率，且适过一个MTF为牢时的大小；另：个获缝宽庭这近似等于第一个狭链落度的2估使用独链泌母时，起提代有工（不少于8次)测英平均值与每狭整的理论过7F(4.6给出按药理论TF的公式>的最大偏差，以及这些便还的最大标准愉差。测中第个MTF为零时对的频率平管与方的理论之问的编茶以百分比示：附加说明。
本标准由中华人民共和机械电子工业部投山。本标准由上海光学区誉码究所心时：本标准出中国计量科学研究院上海光学仪能研舞所负资起毕
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