Měření rozlišovací schopnosti optických soustav



Podobné dokumenty
Posluchači provedou odpovídající selekci a syntézu informací a uceleně je uvedou do teoretického základu vlastního měření.

(1) přičemž všechny veličiny uvažujeme absolutně. Její úpravou získáme vztah + =, (2) Přímé zvětšení Z je dáno vztahem Z = =, a a

Obr. 1: Optická lavice s příslušenstvím při měření přímou metodou. 2. Určení ohniskové vzdálenosti spojky Besselovou metodou

Laboratorní práce č.8 Úloha č. 7. Měření parametrů zobrazovacích soustav:

Optická zobrazovací soustava

Zaostřování a hloubka ostrosti

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

Fyzikální kabinet GymKT Gymnázium J. Vrchlického, Klatovy

x + F F x F (x, f(x)).

M I K R O S K O P I E

Souhrn základních výpočetních postupů v Excelu probíraných v AVT listopad r r. . b = A

HYDROMECHANIKA. Požadavky ke zkoušce: - zápočet Zkouška: písemný test (příklady) + ev. ústní

Mikroskop ECLIPSE E200 STUDENTSKÝ NÁVOD K POUŽITÍ. určeno pro studenty ČZU v Praze

III/ 2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát. Fotografický aparát

Základní pojmy a vztahy: Vlnová délka (λ): vzdálenost dvou nejbližších bodů vlnění kmitajících ve stejné fázi

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

Komplexní čísla tedy násobíme jako dvojčleny s tím, že použijeme vztah i 2 = 1. = (a 1 + ia 2 )(b 1 ib 2 ) b b2 2.

Pružnost a plasticita II

Ing. Jakub Ulmann. Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

Rentgenová strukturní analýza

1.1 Numerické integrování

Geometrická optika. Optické přístroje a soustavy. převážně jsou založeny na vzájemné interakci světelného pole s látkou nebo s jiným fyzikálním polem

Hloubka ostrosti trochu jinak

Seznámíte se s další aplikací určitého integrálu výpočtem objemu rotačního tělesa.

Defektoskopie a defektometrie

Optická zobrazovací soustava

Odraz na kulové ploše Duté zrcadlo

EXPERIMENTÁLNÍ METODA URČENÍ ZÁKLADNÍCH PARAMETRŮ OBJEKTIVU ANALAKTICKÉHO DALEKOHLEDU. A.Mikš 1, V.Obr 2

Příklad 22 : Kapacita a rozložení intenzity elektrického pole v deskovém kondenzátoru s jednoduchým dielektrikem

Laboratorní práce č. 6 Úloha č. 5. Měření odporu, indukčnosti a vzájemné indukčnosti můstkovými metodami:

6. a 7. března Úloha 1.1. Vypočtěte obsah obrazce ohraničeného parabolou y = 1 x 2 a osou x.

F - Lom světla a optické přístroje

Rozdělení přístroje zobrazovací

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT EU-OVK-VZ-III/2-ZÁ-316

h n i s k o v v z d á l e n o s t s p o j n ý c h č o č e k

Měření parametrů světelných zdrojů a osvětlení

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

Matematické metody v kartografii

GEOMETRICKÁ OPTIKA. Znáš pojmy A. 1. Znázorni chod význačných paprsků pro spojku. Čočku popiš a uveď pro ni znaménkovou konvenci.

P2 Číselné soustavy, jejich převody a operace v čís. soustavách

Regulace f v propojených soustavách

Typy světelných mikroskopů

Opakování ke státní maturitě didaktické testy

DERIVACE A INTEGRÁLY VE FYZICE

III/ 2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Vliv komy na přesnost měření optických přístrojů. Antonín Mikš Katedra fyziky, FSv ČVUT, Praha

Základy digitální fotografie

Říkáme, že přímka je tečnou elipsy. p T Přímka se protíná s elipsou právě v jednom bodě.

Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje

PRAVDĚPODOBNOST A STATISTIKA. Náhodná proměnná Vybraná spojitá rozdělení

Pořízení rastrového obrazu

Digitální Fotoaparát- princip, rozdělení

III/ 2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

výrazně zaoblený tvar

Jak již bylo uvedeno v předcházející kapitole, můžeme při výpočtu určitých integrálů ze složitějších funkcí postupovat v zásadě dvěma způsoby:

Digitální fotografie. Mgr. Milana Soukupová Gymnázium Česká Třebová

13. Soustava lineárních rovnic a matice

MULTIMEDIÁLNÍ A HYPERMEDIÁLNÍ SYSTÉMY

Ohýbaný nosník - napětí

METODICKÉ LISTY Z MATEMATIKY pro gymnázia a základní vzdělávání

Pravoúhlý trojúhelník goniometrické funkce. Výpočet stran pravoúhlého trojúhelníka pomocí goniometrických funkcí

4.1 Základní pojmy Zákonné měřicí jednotky.

Nejdůležitější pojmy a vzorce učiva fyziky II. ročníku

11. cvičení z Matematické analýzy 2

automaticky vyhledávat signál. Tento proces může trvat 3-5 minut. Když je přijímán signál, všechna tlačítka budou dočasně

Gymnázium Vincence Makovského se sportovními třídami Nové Město na Moravě

Úloha 6: Geometrická optika

Lupa a mikroskop příručka pro učitele

Optika pro mikroskopii materiálů I

REALIZACE BAREVNÉHO KONTRASTU DEFEKTŮ V OPTICKÉ PROSTOVĚ-FREKVENČNÍ OBLASTI SPEKTRA

Obvody a obsahy obrazců I

6. Setrvačný kmitový člen 2. řádu

13. Exponenciální a logaritmická funkce

Praktikum III - Optika

MULTIMEDIÁLNÍ A HYPERMEDIÁLNÍ SYSTÉMY. 6) Snímání obrazu

Kurz digitální fotografie. blok 1 úvod/kompozice/expozice/technická fotografie

Optické přístroje

2D grafika. Jak pracuje grafik s 2D daty Fotografie Statické záběry Záběry s pohybem kamery PC animace. Počítačová grafika, 2D grafika 2

Regulace v ES na výroby

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Technické vybavení Digitální fotoaparáty Ing. Jakab Barnabáš

17. března Optická lavice s jezdci a držáky čoček, světelný zdroj pro optickou lavici, mikroskopický

Ověření výpočtů geometrické optiky

základy astronomie 1 praktikum 6. Pozorování dalekohledem

3.1.3 Vzájemná poloha přímek

Rovinná napjatost tenzometrická růžice Obsah:

ZPRACOVÁNÍ OBRAZU přednáška 3

je jedna z orientací určena jeho parametrizací. Je to ta, pro kterou je počátečním bodem bod ϕ(a). Im k.b.(c ) ( C ) (C ) Obr Obr. 3.5.

CT-prostorové rozlišení a citlivost z

A HYPERMEDIÁLNÍ MULTIMEDIÁLNÍ SYSTÉMY OBRAZOVÁ DATA SVĚTLO ZPRACOVÁNÍ OBRAZU OBRAZ. Jak pořídit statický obraz

Styčníkovou metodou vyřešte síly v prutech u soustavy na obrázku.

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Úloha 6: Geometrická optika. Abstrakt

Digitální fotografie

Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity Brno. prezentace je součástí projektu FRVŠ č.2487/2011

5.2.8 Zobrazení spojkou II

4. přednáška 22. října Úplné metrické prostory. Metrický prostor (M, d) je úplný, když každá cauchyovská posloupnost bodů v M konverguje.

9 Axonometrie ÚM FSI VUT v Brně Studijní text. 9 Axonometrie

od 70mm (měřeno od zadní desky s axiálním výstupem) interní prvky opatřeny černou antireflexní vrstvou, centrální trubice s vnitřní šroubovicí

Optická zobrazovací soustava

Hlavní body - magnetismus

Transkript:

F Měření rozlišovcí schopnosti optických soustv Úkoly :. Měření rozlišovcí schopnosti fotogrfických objektivů v závislosti n clonovém čísle. Měření hloubky ostrosti fotogrfických objektivů v závislosti n clonovém čísle 3. Měření rozlišovcí schopnosti digitálního fotoprátu v závislosti n clonovém čísle 4. Měření hloubky ostrosti digitálního fotoprátu v závislosti n clonovém čísle Rozlišovcí schopnost poskytuje kritérium kvlity optických přístrojů informuje o rozměru nejmenších vnímtelných detilů předmětu, který je zobrzován určitou optickou soustvou (npř.fotogrfickým objektivem). Různě jemné struktury předmětu jsou zobrzeny s různým kontrstem kontrst obrzu bude nižší nežli kontrst předmětu, přičemž některé struktury předmětu nemusí být optickou soustvou vůbec rozlišeny. Rozlišovcí schopnost závisí n prmetrech optické soustvy osvětlení (clonové číslo, berce, typ vlnová délk záření, ). Pro určení rozlišovcí schopnosti fotogrfických přístrojů se používá různých typů testových obrzců, které umožňují chrkterizovt čárové struktury předmětu s různou prostorovou frekvencí R (čáry/mm).

Při zobrzení těchto struktur pomocí fotogrfického přístroje (objektiv resp. objektiv+záznmové médium) získáme v obrzové rovině obrz testu, který můžeme vyhodnotit vizuálně (npř.pomocí mikroskopu) nebo n počítči (při použití digitálního fotoprátu). Pro ověřování rozlišovcí schopnosti se tedy fotoprát umístí do odpovídjící vzdálenosti od testového obrzce. Testový obrzec se fotogrfuje kolmo. Při testování smotného objektivu se použije pomocný mikroskop, kterým se pozoruje vytvořený obrz testu v obrzové rovině objektivu. testový obrzec fotogrfic ký přístroj mikroskop N zákldě vyhodnocení obrzu lze určit, které struktury (s jkou prostorovou frekvencí) v horizontálním resp. vertikálním směru jsou ještě rozezntelné. Výrzný vliv n rozlišovcí schopnost bude mít mír zclonění objektivu. ontrst, se kterým bude předmět zobrzen (tj. s jkým kontrstem budou zobrzeny jednotlivé struktury předmětu, chrkterizovné prostorovou frekvencí R, udnou počtem čr n jednotku délky) určuje tzv. funkce přenosu kontrstu D(R ). ontrst předmětu kontrst obrzu jsou definovány vzthy + + kde, znčí imální imální hodnotu jsu předmětu, znčí imální imální hodnotu osvětlení obrzu.

Pro funkci přenosu kontrstu poté pltí D ( R ) /, kde R R/m je prostorová frekvence v obrzové rovině, R je prostorová; frekvence v předmětové rovině m je příčné zvětšení optické soustvy. prostorová frekvence R předmětu [čr/mm] funkce přenosu kontrstu D(R ) prostorová frekvence R obrzu [čr/mm] R R / m předmět D ( R ) obrz + + Pro experimentální určení funkce přenosu kontrstu se dá využít vhodných testových obrzců (sinusové čárové přechody s proměnnou frekvencí jednotkovým kontrstem), které jsou zobrzovány je detekováno osvětlení v rovině obrzu. S pomocí předchozích vzthů známých hodnot prostorových frekvencí R předmětového testu lze vypočítt hodnotu kontrstu v obrzové rovině. N následujícím obrázku je znázorněn rstr pro určování funkce přenosu kontrstu.

Při určování rozlišovcí schopnosti fotogrfických přístrojů musí být testový rstr umístěn v odpovídjící vzdálenosti, bychom mohli určit hodnoty prostorové frekvence, kterou lze ještě rozlišit. testový obrzec fotogrfický přístroj + Pro ideální zobrzení fotogrfickým objektivem pltí zobrzovcí rovnice, f m, kde resp. je obrzová resp. předmětová sečná vzdálenost, m je příčné zvětšení objektivu pro dnou předmětovou vzdálenost f je ohnisková vzdálenost. Z předchozích vzthů dostneme m f, m f m. + f Uvedené vzthy nám umožňují určit přibližně vzdálenost testu od objektivu při dném zvětšení příčné zvětšení pro dnou předmětovou vzdálenost. Při změně polohy předmětového testu z n dojde ke změně příčného zvětšení, pro které lze přibližně psát m. m S pomocí předchozího vzthu můžeme při změně vzdálenosti fotoprátu od testu s prostorovou frekvencí R přepočítt zvětšení m následně i zobrzovnou prostorovou frekvenci R, tj. R R m R. m

Pro vzdálenost, do které je nutno umístit předmětový testový rstr, jenž je zvětšen M-krát, dostneme z předchozích vzthů ( M + ) f. Dlší chrkteristikou fotogrfického přístroje je tzv. hloubk ostrosti. Chrkterizuje schopnost fotogrfického objektivu zobrzit ostře (tj. s dnou tolerncí neostrosti) určitou část prostoru do roviny detekce. Jko kritérium ostrosti obrzu se používá velikost tzv. rozptylového kroužku δ. ξ ξ η η π π η η η n η A A P P A δ D D A A A h Jestliže bod A je zobrzen objektivem ostře jko bod A, potom body A resp. A budou zobrzeny jko rozptylové kroužky s průměrem δ. V prxi se nejčstěji volí hodnot δ 0,03 mm resp. δ,44λc mm, kde c je clonové číslo objektivu. Teoretickou hloubku ostrosti při dné tolernci neostrosti δ je možno přibližně vypočítt ze vzthu h cδ( / f ). Z předchozího vzthu je zřejmé, že hloubk ostrosti je závislá n ohniskové vzdálenosti, clonovém čísle n vzdálenosti, n kterou je objektiv zostřen. Hloubk ostrosti bude tím větší, čím větší bude clonové číslo objektivu v čím větší vzdálenosti se bude zobrzovný předmět ncházet. Hloubku ostrosti fotogrfického objektivu lze ověřit tím způsobem, že testovcí obrzec (npř.měřítko, čárový rstr) umístíme do určité vzdálenosti od objektivu, přičemž ho skloníme pod úhlem α 45. Zostřením n střed testu pozorováním šikmo skloněné škály můžeme určit hloubku ostrosti. Cloněním objektivu lze též pozorovt závislost hloubky ostrosti n clonovém čísle.

testový obrzec h fotogrfic ký přístroj mikroskop Pro clonové číslo c objektivu, který zobrzuje předmět umístěný v konečné vzdálenosti od objektivu, pltí c c 0 ( m), c f D 0, kde c 0 je clonové číslo pro předmět v nekonečnu (uvádí se n objímce objektivu), D je průměr vstupní pupily objektivu m je příčné zvětšení předmětu. Při změně polohy předmětu se tedy mění i clonové číslo (zvětšuje se m < 0 c > c 0 ). Pomůcky : fotoprát, stojn n fotoprát, měřící mikroskop se stojnem, testy rozlišovcí schopnosti, sd objektivů, digitální fotoprát, disket

Postup měření:. Měření rozlišovcí schopnosti objektivu v závislosti n clonovém čísle Prostudujte si návod k testu měření rozlišovcí schopnosti. Pomocí testu rozlišovcí schopnosti proveďte měření rozlišovcí schopnosti pro dnou sdu objektivů. Zostřete fotoprát n test rozlišovcí schopnosti pomocí lnkové spouště zretujte uzávěrku v otevřeném stvu. Pozorováním rstrových struktur testu přes objektiv fotoprátu pomocí mikroskopu zostřeného n rovinu filmu stnovte rozlišitelnost rstrových struktur v závislosti n clonovém čísle. Měření provádějte u kždého objektivu postupně pro různé hodnoty clonového čísl. Výsledky vyneste do grfu proložte spojitou křivkou.. Měření hloubky ostrosti v objektivu závislosti n clonovém čísle Pomocí testu proveďte měření hloubky ostrosti pro dnou sdu objektivů. Zostřete fotoprát n nulovou hldinu tj. doprostřed skloněné plochy testu. Pozorováním pomocí mikroskopu stnovte hrnici ostrého obrzu. Hodnot odečtená z testu udává hloubku ostrosti v cm. Měření provádějte u kždého objektivu postupně pro různé hodnoty clonového čísl. Výsledky vyneste do grfu proložte spojitou křivkou. 3. Měření rozlišovcí schopnosti digitálního fotoprátu v závislosti n clonovém čísle Postupujte podobně jko v přípdě měření objektivu. Umístěte digitální fotoprát n sttiv. Nstvte režim priority clony. Nstvte si poždovnou hodnotu clonového čísl. Formát ukládných souborů si nstvte n nekomprimovný formát (RAW, TIFF). Zostřete n tbulku s čárovým testem vyfoťte. Pomocí USB rozhrní přeneste snímek n počítč proveďte nlýzu obrzu pomocí systému Mtlb. Zprcujte ve formě funkce přenosu kontrstu MTF pro různé hodnoty zclonění. Výsledný grf přiložte k protokolu. 4. Měření hloubky ostrosti digitálního fotoprátu v závislosti n clonovém čísle Anlogicky jko u bodu 3 postupujte i při měření hloubky ostrosti. Zostřete n střed tbulky hodnot 0. Vyfoťte proveďte nlýzu pomocí systému Mtlb. Výsledky vyneste do grfu přiložte do protokolu.