Введение
Устройство для тестирования микроскопического оптического разрешения График испытаний резолюции 1951 года ВВС США - это устройство для тестирования микроскопического оптического разрешения, первоначально определенное в стандарте ВВС США MIL STD 150A 1951 года. Конструкция обеспечивает многочисленные небольшие формы мишени, демонстрирующие пошаговый ассортимент точных образцов пространственной частоты. Он широко используется в оптической инженерной лаборатории для анализа и проверки систем визуализации, таких как микроскопы, камеры и сканеры изображений. Полный стандартный образец состоит из 9 групп, каждая из которых состоит из 6 элементов; таким образом, в полной серии представлено 54 целевых элемента. Каждый элемент состоит из трех штрихов, которые образуют минимальное правило Рончи. Эти 54 элемента представлены в стандартизированной серии логарифмических шагов в пространственном диапазоне частот от 0,250 до 912,3 пар линий на миллиметр (lp/mm). Серия элементов охватывает диапазон разрешения невооруженным глазом, вплоть до дифракционных пределов обычной световой микроскопии. Коммерчески производимые устройства обычно состоят из прозрачного квадратного стеклянного слайда размером 2 дюйма или 50 мм. Слайд напечатан в металлическом хроме с помощью фотолитографии со стандартным рисунком, фотографически уменьшенным из большого мастер-плата. Слайды доступны в виде фотографических положительных или отрицательных отпечатков, чтобы наилучшим образом соответствовать технике освещения, используемой в различных методах испытаний. Менее дорогая, сокращенная версия упускает две самые маленькие группы в центре рисунка (группы No 8 и 9), так как литография в этом масштабе дорогостоящая, а групповые элементы представляют собой разрешение, выходящее за рамки дизайна многих приложений для получения изображений. На практике пространственное разрешение системы визуализации измеряется просто путем проверки изображения системы слайда. Наибольший элемент, наблюдаемый без четкого контраста изображения, указывает приблизительный предел разрешения. Этикетка этого элемента отмечается наблюдателем (каждая группа и каждый элемент в группе обозначаются одной цифрой). Эта пара цифр указывает местоположение ряда и столбца данного элемента в таблице рядов, которая, в свою очередь, определяет пространственную частоту каждого элемента, и, следовательно, доступное разрешение системы. Аналитическая характеристика разрешения как функции передачи модуляции доступна путем нанесения на график наблюдаемого контраста изображения в качестве функции пространственных частот различных элементов. Оптические аберрации в системе визуализации легко обнаруживаются и характеризуются перемещением и вращением элементов в поле зрения системы визуализации.
A 1951 USAF resolution test chart is a microscopic optical resolution test device originally defined by the U. S. Air Force MIL STD 150A standard of 1951. The design provides numerous small target shapes exhibiting a stepped assortment of precise spatial frequency specimens. It is widely used in optical engineering laboratory work to analyze and validate imaging systems such as microscopes, cameras and image scanners. The full standard pattern consists of 9 groups, with each group consisting of 6 elements; thus there are 54 target elements provided in the full series. Each element consists of three bars which form a minimal Ronchi ruling. These 54 elements are provided in a standardized series of logarithmic steps in the spatial frequency range from 0.250 to 912.3 line pairs per millimeter (lp/mm). The series of elements spans the range of resolution of the unaided eye, down to the diffraction limits of conventional light microscopy. Commercially produced devices typically consist of a transparent square glass slide, 2 inches or 50 mm in dimension. The slide is printed in metallic chromium by photolithography with the standard pattern, photographically reduced from a large master plot. Slides are available as photographic positive or negative prints to best fit the illumination technique used in various testing methods. A less expensive, abbreviated version omits the two tiniest groups at the center of the pattern (groups number 8 and 9), since the lithography at that scale is costly, and the group elements represent resolution beyond the design of many imaging applications. In practice, the spatial resolution of an imaging system is measured by simply inspecting the system's image of the slide. The largest element observed without distinct image contrast indicates the approximate resolution limit. This element's label is noted by the observer (each group, and each element within a group, is labeled with a single digit). This pair of digits indicates a given element's row and column location in the series table, which in turn defines the spatial frequency of each element, and thus the available resolution of the system. An analytical characterization of resolution as the modulation transfer function is available by plotting the observed image contrast as a function of the various element spatial frequencies. Optical aberrations in the imaging system are readily detected and characterized by translating and rotating the elements within the imaging system's field of view.
Формат шаблона
Общий формат MIL STD 150A состоит из шести групп в компактном спиральном расположении из трех слоев. Две крупнейшие группы, образующие первый слой, расположены на внешних сторонах. Меньшие слои состоят из повторяющихся постепенно меньших пар, направленных к центру. Каждая группа состоит из шести элементов, пронумерованных от 1 до 6. В пределах одного и того же слоя нечетные группы появляются в последовательности от 1 до 6 в правом верхнем углу. Первый элемент четных групп находится в правом нижнем углу слоя, а остальные элементы от 2 до 6 - слева. Масштабы и размеры брусьев даны выражением, хотя обычно более удобна следующая таблица поиска. Пара линий (lp) означает черную и белую линии.
although usually the following lookup table will be more convenient to use. The line pair (lp) means a black and a white line. + Number of line pairs per millimeter in USAF Resolving Power Test Target 1951 Group number Element −2 −1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0.250 0.500 1.00 2.00 4.00 8.00 16.00 32.0 64.0 128.0 256.0 512.0 2 0.281 0.561 1.12 2.24 4.49 8.98 17.96 35.9 71.8 143.7 287.4 574.7 3 0.315 0.630 1.26 2.52 5.04 10.08 20.16 40.3 80.6 161.3 322.5 645.1 4 0.354 0.707 1.41 2.83 5.66 11.31 22.63 45.3 90.5 181.0 362.0 724.1 5 0.397 0.794 1.59 3.17 6.35 12.70 25.40 50.8 101.6 203.2 406.4 812.7 6 0.445 0.891 1.78 3.56 7.13 14.25 28.51 57.0 114.0 228.1 456.1 912.3
+ Width of a line in micrometers in USAF Resolving Power Test Target 1951 Group number Element −2 −1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2000.00 1000.00 500.00 250.00 125.00 62.50 31.25 15.63 7.81 3.91 1.95 0.98 2 1781.80 890.90 445.45 222.72 111.36 55.68 27.84 13.92 6.96 3.48 1.74 0.87 3 1587.40 793.70 396.85 198.43 99.21 49.61 24.80 12.40 6.20 3.10 1.55 0.78 4 1414.21 707.11 353.55 176.78 88.39 44.19 22.10 11.05 5.52 2.76 1.38 0.69 5 1259.92 629.96 314.98 157.49 78.75 39.37 19.69 9.84 4.92 2.46 1.23 0.62 6 1122.46 561.23 280.62 140.31 70.15 35.08 17.54 8.77 4.38 2.19 1.10 0.55