【国家标准(GB)】 光学系统杂(散)光测量方法

UDC681.41：535.32
中华人民共租国国家标准
GB10988-89
光学系统杂（散)光测量方法
Veiling glare of optical systems—Methods of measurement1989-03-31发布
国家技术监督局
标准授携网mm.bzmoso:cm各类标准行业资料免费下额1990-01-01实施
中华人民共和国国家标准
光学系统杂（散）光测量方法
Veiling glare of optical systems-Methods of measurement主题内容与适用范围bzxZ.net
GB10988—89
本标准规定了以杂光系数来评价光学成像系统和电子一光学成像系统的杂光特性以及杂光系数测量的方法和结果表达方式。
本标准规定的杂光测量方法适用于可见光谱区内使用的光学系统，对临近光谱区内使用的系统可参照使用。
2术语和符号
2.1黑斑（黑带）
积分球壁上的一个吸收腔。
2.2白斑（白带）
具有积分球内表面反射特性的圆斑(狭带)。2.3圆斑目标物的杂光系数veilingglareindex-disktarget-VGID
在均匀亮度的扩展视场中放置一个黑班，经被测系统成像后，其像中心区域上的光照度与移去黑斑放上白斑后在像面同一处的光照度之比，称为圆斑目标物的杂光系数。2.4带状目标物的杂光系数veilingglareindex—bandtarget-VGIB
在均匀亮度的扩展视场中放暨一个黑带，经被测系统成像后，其像中心区域上的光照度与移去照带放上白带后在像面同一处的光照度之比，称为带状目标物的杂光系数。3被测系统分类
根据物距和物方区域以及像距和像方区域的不同情况对被测系统进行分类。3.1物方空间
3.1.1分类A物在无限远或接近无限远，从整个半无限空间（无限物区）来的光辐射，照射到被测样品。
3.1.2分类B物距和物方区域是有限的，光源只与所使用的最大物方区域相符合。3.1.3分类C物距和物方区域是有限的，物体不能靠近，例如用玻璃罩覆盖。3.2像方空间
3.2.1分类a像面在无限远或接近无限远。3.2.2分类b像面在有限距和有限区域。3.2.3分类c像面在有限距，但不能靠近，例如用玻璃罩爱盖。分类的举例见下表。
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物距分类
物在无限远或大于10
倍焦距（无限物区）
有限物距（有限物区）
有限物距但不能
靠近（有限物区）
4杂光系数测量方法
4.1方法概要
10988--89
无限像距或大于10倍焦距
塑远系统
显微系统
（显微系统）
图1是用于测量被测系统VGID的典型装。职分球
吸收腔
有限像距
照相物镜
制版物镜
/被测系统
检测2
有限像距但不能带近
电视系统
电现显微系统
带有玻璃罩的像转换
管（电视显微系统）
扩展的亮视场（2元立体角)是由若干灯泡透过相应窗口照明积分球的内壁所构成的。积分球上黑斑可用白斑置换。
被测系统放置在和黑斑相对方向的出口处，其前端应伸入到积分球内壁。黑斑像的光照度，用光电检测器（附有小孔光阐和散射器）来测量。上述检测信号与用白斑取代黑斑时所测到的检测信号之比就是杂光系数（VGID）。如黑斑不能用块白斑取代时，可将光闹和检测器移2
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根据被测系统的分类也可采用其他的测量装置（见1.2条），如带状目标物的杂光系数（VGIB），可用上述方法适当改进。
4.2测量装置和方法
测量装置分扩展光源、黑斑(黑带)和检测系统两部分。4.2.1扩展光源和黑斑（黑带）
4.2.1.1物在无限远（分类A）
均匀扩腰光源对被测系统入髓中心的张角成2%立体角，均匀扩展光源和黑班应位于无限远，也允许以位于足够远的人工目标代替，它所提供的VGID测量结果和物距为无限远的测量结果应相同。若被测系统是电子一光学系统（如夜视观察仪）或无焦系统，物距要大于10倍被测透镜或物镜的焦距，若被测物镜与其整体系统连在一起（如照相机），物距还应远大于系统的最近调焦距离。本标准推荐四种适用于不同测量条件的装暨，有关技术要求将在第5章内叙述。单个积分球法
焦距较短的系统可使用图1所示的单个积分球装置，在被测光学系统视场的不同位置都可安置黑斑。
b.积分球和准直物镜法
如被测系统焦距很长，可用一个带有准直物镜的积分球代替单个积分球，如图2所示。测量轴外杂光系数时，被测系统应绕入髓中心旋转，使用任何辅助光组（如准直物镜）时，需特别注意不能引入影响测量精度的杂光（见第5章）。
爱收膜
c.矩形箱法
直物镜
检测器
小孔光霸
敲测系统
也可用一个满足第5章所叙述光辐射技术要求的矩形箱式积分腔来代替单个积分球，如图3所示，其特点是有一个可移动的前部和后端，以适应不同焦距物镜的杂光测量。这种积分腔中的圆形黑班适用于VGID测量，带状黑条适用于VGIB测量。带状黑条装在视场中心的转轴上，转动时可扫过整个视场。这种装置和位于像面上的列阵检测器连用，可快速测量不同成像位置的VGIB。
4.2.1.2物在有限距，物区是有限的（分类B）测量所用的扩展光源大小和形式与被测系统物方视场的大小和形状相适应。图4是这种测量VGID的装置。扩展光源是一个均匀照明的漫射透光屏，其大小和形状与被测系统物方视场相适应。测量时所用的黑区是一个不透明的圆斑，通常可以移到视场的不同部位，也可用一个不透明的斜放的黑色狭带来代替。3
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GB 10988—89
图周部分
可移动的前面部分
没射球
光具座
小孔光棚
被测系统
皮测系统
光电修增
检测单元
4.2.1.3不可靠近的物面（分类C）当物面不可靠近时（物区为有限大小），通常用辅助光组把扩展光源和黑斑投影到物面上，装盘和1.2.1.2条相似，只附加一个投影系统。辅助光组引入的杂光应尽可能小，以不影响测量精度。4.2.2检测系统
检测系统通常包括小孔光阑、滤色片座和检测器，要求检测器在接收光辐射的整个角度范围内响应均匀。
由于在被测系统像面内一些表面射（加摄影物镜机身中的底片）对其杂光有显著影响，为了模拟这种影响，检测器测量孔周应增加一块与被测系统像面同样大小和反射特性的材料，还需考虑像面区域内使用机械结构（如照相机机身）的影响。总之，测量一个完整系统的杂光，要模拟使用的实际条件。当被测系统像面位于无限远时，可用准直物镜将它成像，准直物镜的孔径保证对被测系统不拦光，其本身的杂光应小到可以忽略不计（见第5章）。当被测系统的像面不可靠近时，用一个辅助透镜把像面传递到可进行测量的平面，辅助透镜本身引入的杂光应很小，不影响测量精度。5测试条件
标准报提网mat.bzmono.cm各类标准行业资料免费下数5.1扩展光源
5.1.1大小
GB10988--89
对于分类为A的被测系统，光源对被测系统的入瞳中心的张角尽可能接近于2元立体角。对于分类为B和C的被测系统，光源的大小和形状应与被测系统的物方视场相一致。5.1.2光辐射特性
扩展光源具有朗伯发射体特性。在直径等于被测系统1/2视场区域内，允许其亮度的差值最多不超过士5%，在全视场区域内不得超过士8%。5.1.3稳定性
在整个杂光系数的测量周期内，光照度随时间的变化应小于5%。5.1.4光谱待性
要已知扩展光源的光谱功率分布。5.1.5黑斑（黑带）
对于VGID测量，黑斑像的直径应为被测系统像幅对角线的1/10,相对误差不超过土20%。对于VGIB测量，黑带像的宽度等于像幅对角线的1/10，相对误差不超过士20%，其长度通过整个像幅。黑斑（黑带）的亮度应小于周围亮视场亮度的10-3。5.1.6准直物镜或其他光组
在测量长焦距物镜时，为了避免用一个大的扩展光源，可使用准直物镜作为辅助光组（见图2)。准直物镜是单片平凸透镜，两面都镀高质量的减反膜（每个面的反射率在整个使用波长范围内应小于1%），并有足够大的通光孔径，不产生附加渐晕，准直物镜对扩展光源的遮栏应尽量减小。在像空间内使用准直物镜或任何辅助光组也应符合上述要求。5.2检测器
5.2.1小孔光
小孔光阑的直径为黑斑像直径的1/5～1/10。5.2.2角度响应
检测器的响应应与小孔光阑面上的光照度成比例，在士15°入射角之内，比例常数的变化不超过5%。在土80之内，变化不超过10%。5.2.3检测器表面散射影响
如被测系统的杂光要考虑像面材料的表面影响，则在检测器测量孔周围应放置具有和被测系统像面同样大小和反射特性的材料，以模拟像面材料表面散射的影响。在像幅区域之外任何部分将光线反射到物镜的反射比应小于3%。
如被测系统的杂光不包括像面材料的表面影响，检测器表面的反射率应小于3%。5.2.4线性
连同放大器、电表等在内的检测器系统，在所使用的光强范围内（例如40dB）应保持线性，符合杂光系数测量所要求的精度。
5.2.5稳定性
在杂光系数测量的整个周期内，检测系统灵敏度的变化小于2%。5.2.6光电检测器和滤色片
根据光电检测器的光谱响应和扩展光源的光谱特性来选择滤色片的光谱特性。5.2.7检测器暗电流
在使用直流测盘时，如果检测器的暗电流与杂光信号相比不可忽略时，在测量中要加以校正。5.3视场位置
杂光系数的测量应在被测系统的轴上或轴外特定位置上进行，如仅测量一个轴外位置，建议选择0.85视场，其他视场位置推荐为：0.3,0.5,0.7。5.4孔径调节
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物镜的杂光系数测最可在全孔径下进行，尤其在评价光叶片的杂光分布时也可在其他特定的孔径下进行测量。
5.5测量镜头加照相机机身（或类似完整系统）测量时必须移去照相机后盖，把检测器的小孔光阑紧贴照相机胶片面上进行测量。5.6环境杂光辐射
注意周围环境如实验室墙壁、室内物品以及其他光源（如仪器指示灯等）的影响，测量时要采取措施，尽量使它们的影响减到最小。5.7光学表面上的灰尘和污迹
被测系统光学表面上的任何灰尘和污迹都会影响杂光系数测量结果，在测量前应清洁表面。6测试结果表示
在表示杂光系数测量结果时，需全面说明被测系统的有关性能、参数以及测试条件。测量-个完整的系统时，还需考虑如摄影材料表面、显像管面板、照相机机身等各种因素的影响。测试结果报告应包含下列项目与参数。6.1被测系统说明
指明被测系统的名称、型号、编号和制造者，如测量物镜需指明焦距和相对孔径，如测量远焦光学系统需指明放大倍数和出瞳或入瞳的直径，如被测系统是在有限物距下使用，需指明物距和物方视场。6.2测试条件
6.2.1光源的形状和张角（或大小)；6.2.2黑区或其像的形状和张角（或大小)；6.2.3检测器小孔光阑直径，如测量远焦光学系统时.还应指明在被测系统出瞳处所加的辅助光阑（模拟眼瞳的影响）的尺寸
6.2.4辐射光源和附带滤色片以及检测器和附带滤色片的光谱特性；6.2.5视场位置：
6.2.6使用辅助光组时，要指明其作用和本身杂光系数，6.2.7指明像面内是否用照相材料（或类似材料)进行杂光系数测量；6.2.8测量装置的种类
6.3如测量时使用外罩，要说明是否是被测系统的整体。6.4VGID和VGIB
VGID和VGIB用百分比表示，在视场几个位置上进行测量时，可用表格或作图形式表示测量结果。附加说明；
本标准由上海光学仪器研究所归口并负责起草。6
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光学系统杂(散)光测量方法
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开本880×1230
1990年5月北京第一版
反1990年5月第一次印刷
印数3001—1000
统-书号111-10603
定价：1.00元
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