Метод вимірювання дисторсии
Camera lenses. Method for measurement of distortion
ОКП 44 4500 *
_____________
* Введено додатково, Змін. N 1.
Дата введення 1976-01-01
ВНЕСЕНО Зміна N 1. затверджене і введене в дію з 01.07.91 постановою Держстандарту СРСР від 21.12.90 N 3225
Стандарт не поширюється на ортоскопіческіе об'єктиви.
1. СУТНІСТЬ МЕТОДУ
1. СУТНІСТЬ МЕТОДУ
1.1. Визначення дисторсии знімальних об'єктивів засноване на вимірі поперечного зсуву зображення предмета при повороті об'єктива навколо його задньої вузлової точки.
У об'єктивів, розрахованих для роботи з кінцевого відстані, визначення дисторсии засноване на вимірі величини зображення шкали, встановленої в предметній площині, і порівнянні цієї величини з розрахованої за формулами параксіальної оптики.
1.2. Для перевірки розрахункового значення дисторсії її необхідно визначати при діафрагмуванні об'єктива до значення 1: 8-1: 10.
Дисторсію з урахуванням впливу інших аберацій об'єктива необхідно визначати при повному відносному отворі об'єктива.
2. АПАРАТУРА
2.1. Вимірювання дисторсии знімальних об'єктивів має проводитися на оптичній лаві за схемою рисунок 1, а для об'єктивів, розрахованих для роботи з кінцевого відстані, - за схемою рисунок 2.
1 - джерело світла; 2 - конденсор; 3 - розсувні щілину; 4 - коліматор; 5 - об'ектіводержатель; 6 - випробуваний об'єктив; 7 - шкала відліку кутових переміщень об'єктива; 8 - мікроскоп
Примітка. Замість коліматора допускається використання автоколімаційного мікроскопа і плоского дзеркала.
1 - освітлювач шкали; 2 - шкала в предметній площині; 3 - об'ектіводержатель; 4 - випробуваний об'єктив; 5 - шкала в площині зображень; 6 - мікроскоп
2.2. Апертурний кут конденсора в просторі зображень повинен бути більше апертурного кута коллиматора.
2.3. Світловий діаметр коллиматора повинен перевищувати діаметр вхідної зіниці випробуваного об'єктива на 10-20%.
2.4. Об'ектіводержатель (рисунок 1) повинен мати можливість переміщення в горизонтальній площині вздовж оптичної осі коліматора і перпендикулярно до неї, а також обертання навколо вертикальної осі для суміщення з нею задньої вузлової точки об'єктива. Радіальне биття при обертанні об'ектіводержателя навколо вертикальної осі не повинно перевищувати 0,005 мм.
2.5. Мікроскоп повинен мати окулярний мікрометр і механізм мікрометренного переміщення уздовж оптичної осі.
Апаратура мікрооб'ектіва мікроскопа (рисунок 1) повинна бути більше апертури випробуваного об'єктива в просторі зображень.
Для вимірювання за схемою рисунок 2 апертура мікрооб'ектіва мікроскопа повинна дорівнювати
де * - кут поля зору випробуваного об'єктива в просторі зображень, градуси;
- апертурний кут об'єктива в просторі зображень, градуси.
_____________
* Формула і експлікація до неї відповідають оригіналу. - Примітка виробника бази даних.
Збільшення мікроскопа повинно бути 80-100.
2.6. Шкала в предметній площині об'єктива повинна мати світлі штрихи на темному тлі, шкала в площині зображень - темні штрихи на світлому (прозорому) фоні.
Кількість рівновіддалених один від одного штрихів на кожній шкалі має бути таким, щоб в поле зору об'єктива вміщувалося 10-20 штрихів (по 5-10 штрихів на кожному радіусі поля зору, не рахуючи нульового штриха).
2.7. Засоби вимірювання повинні бути повірені або атестовані в установленому порядку.
3. ПІДГОТОВКА ДО ВИМІРЮВАННЯ
3.1. Підготовка до вимірювання - за схемою рисунок 1.
3.1.1. Закріпити випробуваний об'єктив в об'ектіводержателе першої лінзою до коліматорі і відцентрувати його щодо об'єктива коліматора.
3.1.2. Встановити розсувні щілину в фокальній площині коліматора. Ширина щілини. мм, повинна бути
. - фокусні відстані відповідно об'єктива коліматора і випробуваного об'єктива, мм;
- емпіричний коефіцієнт, що дорівнює 0,01 мм.
3.1.3. Перевірити поєднання задньої вузлової точки об'єктива з вертикальною віссю обертання об'ектіводержателя уздовж оптичної осі коліматора. Для цього об'єктив перемістити уздовж оптичної осі і навести мікроскоп на різке зображення щілини. Спостерігаючи в мікроскоп, знайти таке положення об'єктива, при якому поворот його навколо вертикальної осі на невеликі кути не викликають помітного поперечного зсуву зображення.
3.1.4. Перевірити поєднання задньої вузлової точки об'єктива з вертикальною віссю обертання об'ектіводержателя в напрямку, перпендикулярному оптичній осі коліматора. Для цього об'єктив повернути на кути, близькі. і оцінити однаковість різкості зображення щілини відповідно для і. Однаковість різкості зображення щілини забезпечується поперечним переміщенням об'єктива.
3.1.5. Перевірити видалення вихідної зіниці об'єктива від його задньої вузлової точки.
Для цього слід повернути об'єктив на кут і навести мікроскоп на різке зображення щілини. Якщо при наведенні спостерігається поперечне зміщення зображення в поле зору мікроскопа, то це є ознакою значного видалення вихідної зіниці об'єктива від задньої вузлової точки.
При значній відстані один від одного задньої вузлової точки об'єктива і вихідної зіниці необхідно розрахувати величину переміщення мікроскопа. мм, уздовж оптичної осі коліматора за формулою
де - кут повороту об'єктива навколо вертикальної осі.
3.2. Підготовка до вимірювання - за схемою рисунок 2.
3.2.1. Встановити шкалу 2 на заданій відстані від першої лінзи об'єктива, а шкалу 5 в площині зображення шкали 2.
3.2.2. Поєднати нульові штрихи обох шкал з оптичною віссю об'єктива з похибкою не більше 0,1-0,3 мм.
3.2.3. Зорієнтувати площині шкал паралельно один одному і паралельно опорного торця об'ектіводержателя. Непараллельность не повинна перевищувати 30-60 ".
3.2.4. Поєднати площину шкали 5 з площиною зображення шкали 2.
3.2.5. Поєднати зображення нульового штриха шкали 2 з нульовим штрихом шкали 5.
4. ПРОВЕДЕННЯ ВИМІРЮВАННЯ
4.1. Вимірювання - за схемою рисунок 1.
4.1.1. Навести мікроскоп на різке зображення щілини.
4.1.2. Повернути об'єктив на кут () і відсунути мікроскоп на величину (при необхідності).
4.1.3. Зняти відлік () за шкалою окулярного мікрометра мікроскопа.
4.1.4. Повернути об'єктив на кут ().
4.1.5. Зняти відлік () за шкалою окулярного мікрометра.
4.1.6. Повторити вимірювання для кількох значень. встановлюючи кути через в межах поля зору випробуваного об'єктива.
4.2. Вимірювання - за схемою рисунок 2.
4.2.1. Навести мікроскоп на зображення -го штриха, найближчого до нульового.
4.2.2. Спостерігаючи в мікроскоп, виміряти відстань за шкалою 5 від її нульового (центрального) штриха до найближчого штриха, що межує із зображенням -го штриха шкали 2.
4.2.3. Виміряти відстань між зображенням -го штриха шкали 2 і найближчим штрихом шкали 5.
4.2.4. Провести вимірювання по всьому діаметру поля зору об'єктива для 5-10 значень на кожному радіусі поля зору, де - розмір предмета, тобто відстань між нульовим і -м штрихами шкали 2.
5. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ
5.1. Обробка результатів при вимірюванні - за схемою рисунок 1.
5.1.1. Визначити для кожного значення ().
5.1.2. Визначити для кожного значення дисторсію по. мм, за формулою
де - ціна ділення барабана окулярного мікрометра з урахуванням збільшення об'єктива.
При вимірі Автоколімаційна методом дисторсію. мм, слід визначати за формулою
5.1.3. Визначити величину зображення. мм, за формулою
де - виміряне фокусна відстань об'єктива, мм.
5.1.4. Визначити дисторсію в процентах
5.1.5. Результати вимірювань і обчислень оформити у вигляді табл.1.
5.2. Обробка результатів при вимірюванні - за схемою рисунок 2.
5.2.1. Визначити величину зображення (), мм, для двох радіусів поля зору за формулами:
5.2.2. Знайти величину зображення для всього радіуса поля зору як середньоарифметичне значення для двох радіусів по формулі
5.2.3. Обчислити поперечне збільшення за формулою
5.2.4. Визначити поперечний збільшення. Для цього необхідно побудувати графік (черт.3), на якому по осі абсцис відкласти значення. а по осі ординат - обчислені значення. Поєднуючи точки на графіку і продовжуючи його до перетину з віссю ординат, знайти значення.
5.2.5. Обчислити дисторсію. мм, за формулою
5.2.6. Обчислити дисторсію в процентах.
5.2.7. Результати вимірювань і обчислень оформити у вигляді табл.2.
5.3. Побудувати графік дисторсии (черт.4). Для цього по осі абсцис відкласти значення дисторсії в мм в масштабі 10: 1, 100: 1, 500: 1 (масштаб залежить від величини дисторсии) або у відсотках в масштабі, при якому 10 мм графіка відповідають 1% дисторсии. По осі ординат відкласти величину лінійного поля зору випробуваного об'єктива в мм або кутове поле зору в градусах. Масштаб по осі ординат вибирають таким, щоб 50 мм графіка відповідали або.
5.4. Результати вимірювань дисторсии порівнюють з розрахунковими значеннями для конкретного об'єктива.
Електронний текст документа
підготовлений ЗАТ "Кодекс" і звірений по:
офіційне видання
Об'єктиви знімальні.
Методи вимірювання аберацій:
Зб. ГОСТів. ГОСТ 20825-75-ГОСТ 20827-75. -
М. Видавництво стандартів, 1975
Редакція документа з урахуванням
змін і доповнень
підготовлена ЗАТ "Кодекс"