GB 4315.1-1984
标准分类号
标准ICS号:17.180.10
中标分类号:仪器、仪表>>光学仪器>>N30光学仪器综合
关联标准
采标情况:ISO/DP 8436 NEQ%ISO/DP 7979 NEQ%ISO/DP 7184 NEQ
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:8页
标准价格:10.0 元
相关单位信息
首发日期:1984-04-12
复审日期:2004-10-14
起草人:钱振邦、刘叶木、沙定国、李正民
起草单位:上海光学仪器研究所
归口单位:上海光学仪器研究所
提出单位:中华人民共和国机械工业部
发布部门:国家标准局
主管部门:中国机械工业联合会
标准简介
本标准从成象系统的光学传递函数与点扩散函数之间的关系出发,规定了与光学传递函数有关的术语以及它们之间的数学关系,也规定了在光学传递函数测量中需说明的各个重要参数,并列出了主要参数的符号和单位。 GB 4315.1-1984 光学传递函数术语、符号 GB4315.1-1984 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准内容
UDC 535.3: 001.4 + 003.6
中华人民共和国国家标准
GB 4315.1—84
光学传
术语、符
Optical transfer functior
--Terminology, symbol
1984-04-12发布
1985-02-01实施
国家标准居批准
1引信
中华人民共和国国家标准
光学传递函数
术语、符号
Optical transfer function
Terminology,symbol
UDC 535.3
GB4315.1--84
1.1本标准从成象系统的光学传递函数与点扩散函数之问的关系出发,规定了与光学传递函数有关的术语以及它们之间的数学关系,也规定了在光学传递函数测量中需说明的各个重要参数,并列出了主要参数的符号和单位。
1.2为了避免放大倍率不同所引起的问题,本标准中把所有的物和象都归结到同一参考平面。1.3本标准是光学传递函数标准的第一部分,光学传递函数标准的其他部分还应有光学传递函数的测量和表示方法及光学传递函数在各个专门系统中的应用。1.4本标准主要是参照ISO/DP8436《光学传递函数》第一部分术证、符号标准制订的。还参照了ISO/DP7979《光学传递函数》和ISO/I)P7184《摄影一光学传递函数一用语》2基本术语的定义和关系
2.1线性
Linearity
只有当一个成蒙系统对任意两个物方图样送加所产止的象的强度分布,等丁各个象的强度分布之和时,这个系统才是线性的。
2.2线性范围
Linear range
只有当一个成象系统对输人信号强度的响应在测量准确衰之内是线性时,这个战象系统才是在线性范周内工作的。这一范围限定了输人信号总和的最小和最人强度。2.3 非相干照明
Incoherent illumination
非相干照明是一种从被照肌物体上任意两点发出的反射或透射光可进行强度相加的照明。2.4成象状态
The imaging state
一个系统的成象状态是所有影响点扩散函数(见2.5)的参数的集合。这些参数诸如成象光谱、孔径、视场、倍率、离焦、方位、参考角等。2.5点扩散函数
Point spread function (PSF)
一个在线性范围内并在规定成象状态下工作的成象系统的点扩散函数PSF(u,U),是点源象F(u,)的归化辐照度分布。
国家标准局1984-04-12发布
1985-02-01实施
PSF(u,)
GB 4315.1—84
F(u, u)
F(u, v) dudv
这黑(u,v)是参考平面上各点的笛卡儿坐标。2.6等晕区
Isoplanatic region
在测量准确度之内,点扩散函数可以认为是恒定的区域,即为-个成象系统的等晕区。如果成象器件是抽样或扫描器件,则等晕区为在规定的允差范围内,点扩散函数的博里叶变换可以认为是恒定的区域。
2.7等睾系统
Isoplanatic system
如果一个成象系统的点扩做函数与相应的点源在物平面上的位置无关,则这个系统为等晕系统。2.8.间频率
Spatial frequency
空间频率(r,s)是与实空间位置变量(u,v)相对应的傅里叶空间中的变重。它可以用直线或角度坐标上的正弦空间分布周期的倒数来表示。空间频率的单位名称定为1/毫米,1/毫孤度,1/度。2.9光学传递函数
Optical transfer function(OTF)当光学成象系统在线性范围内工作时,在它的等晕区内,光学传递函数OTF(r,s)是相应的点扩散函数PSF(u,)的傅里叶变换。OTF(r, $) = J+mf+ PSF(u, V) exp (-i2# (ur +us)Jdudu ..*+++**+(2)
光学传递函数是一个复函数,它与调制传递函数(见2.10)和相位传递函数(见2.11)的关系为OTF(r, s) =MTF(r, s)expE-iPTF(r, s))在琴空间频率时,它的值等于1。2.10调制传递函数
Modulationtransferiunetion(MTF)调制传递函数MTF(r,s)是光学传递函数OTF(r,s)的模量。2.11相位传递函数
Phasc transfer function (PTF)(3)
相位传递函数PTF(r,3)是光学传递函数OTF(r,s)的幅角,相位传递函数在零空间频率时等于零。相位传递函数的值与点扩散函数的参考坐标系原点位置有关,原点位置的位移会使相位传递函数产生一个对空间频率成线性的附加顷。2.12线扩散函数
Line spread function (LSF)
一个在线性范围内、并在指定成象状态下工作的成象系统,在它的等晕区内,线扩散函数LSF(u)是非相干线源象的归化辐照度分布。它与点扩散函数PSF(z,u)的关系为LSF(u) =「
2.13刃边扩散函数
\ PSF (u, u) du .-
Edge spread function (ESF)
-个在线性范围内、并在指定成象状态下工作的成象系统,在它的等晕区内,刃边扩散函数ESF(u)GB 4315.1—84
是一个刃边象的辐照度分布。它与线扩散函数LSF(u)的关系为ESF(u)_\ LSF(u') du*
2.14-维传递函数
One-dimensional transfer function维传冶阅数是传点E数的一维表达形式。“--维光学传递函数与单一-的空问频率变量”和一个方位变鼠少有获
OTF(r)OTF(r;)
这里少是战象状态的·分。
维光学传递函数OTF(r)是线扩散函数LSF(u)的傅里叶变换。2.15光栅
Grating
透射比或反射比按周期变化的线状图样。2.16正弦光栅
Sinusoidal grating
仅在一个方向上透射比或反射比呈正弦变化,而在其垂直方向上保持不变的光栅。2.17调制度
Modulation (M)
个周期性辐射量(1)的调制度定义为M :
Imax -Imin
Imax +Imin
这里,1mx和Iin分别是发射或照射的辐射凰的极大值和极小值。2.18调制传递系数
Modulation traasfer factor
某一空间频率的调制传递系数,就是该空间频率时的调制传递涵数值。当物是某一空间频率,的正弦光栅时,并在线性范围和限定的等晕区内,调制传递系数M(?)即为象的调制度与物的调制度之比。
2.19相位传递值
Fhase transfer value
某一空间赖率的相价传递值,就是该空间频率时的相位传递函数值。在线性范围和等晕区内。一个正弦图样的象和对于几何光学(高斯光学)象的位置产尘错向位移时,这一优移与物的空间质期之比再乘以2弧度,就是相位传递值。2.20波象差函数
Wavefronl aberration function波象差函数比(α,)表示了从一个物点出发,经过光学系统以后到达出瞳面上的波阵面,与·个以象点为中心的球距(称为参考球面)之间的光程差。2.21光瞳函数
Pupil function
光瞄函数P(,)表示:个光学系统用瞳面上波陈面的振幅分布,它对所讨论的象点有效,光暗函数可表示为
P(α,y
GB 4815.1--84
-(, exp[i(a,] 出瞳内
出瞳外
这里(,9)是参号球面上各点的莆卡儿坐标,是物点发出的辐射的波长,A(x,)是振幅,W(,\)是该点的波象差函数,
光瞻函数的相位出波象差函数来决定。2.22振幅护散两数
Amplitudespreadfunction(ASF)振幅扩散函数ASF(u,\)是点象复搬幅的相对分布。采用一个适当的归化常数后,它非常近似于光瞳函数P(,)的博里叶变换。+m P(z, y)exp[-i2
ASF(u, U)-C +a ++*
-(ur +vy)Jdady
(9)
这里(u,V)是以物点的儿例光学象点为原点的简卡儿坐标,而u、V轴分别取为与工、y轴平行。(是们化常数。
2.23户相关积分
Autocorrelation integral
除了成象系统具有特别人的孔径比或视场角的情况之外,二维光学传递函数可表示为※函数P(a,y)的相关积分。
OTF(,)
+Jf p*(α -F, u-)P(a, y)dady(10)
这里S是出瞳积,利是简约空间i率,并分别为=Rr和Rs,及R分别表示波长及参考球而华径,G表示光疃重叠的公共x域,*(r,y)为P(c,)的共复数。自相关积分又称杜费(Duffieux)积分。2.24复色光学传递函数
Polychromatic oplical transfer function复色光学传递函数OTF(r,s)是各单色光学传谱涵数的加权平哟OTFp(r,s)
F F()UTF (r, Ss A)da
JH(a)di
在这科情况中,所有单色象的辐射分布器必须相对于同坐标系。权函数F()用实际系统的光谱特准,即辐射的光谱分布、光学系统的光鸿透射比或反射比、光敏材料或探测器的光谱灵敏度等因素综含确定。
2.25组合成象系统光学传递函数Optical transfer function uf cumpnsite imaging system组合战象系统用几个非相干耦合的分系统所构成时,它的光学传递函数就等于客个分系统的光学传递函数的乘积。对汀各分系统是相1-耦合的系统(例如由物镜和目镜组成的望远镜系统),就个能采用“乘积法则”,而只有考您整个系统≠能确定它的光学传递函数。3测量中的术语
3.1物方图样马象方图样
Object pattern, Imagc pattern物方图样是能褪测试系统戏象的辐射量的空间分布;象方图样是与物方图样相应的、能在成象系统的输出端探测到的辐射辑的空间分布。4
3.2°物场与象场
Object field, Image field
GB 4315,1—84
物场确定了物方图样的允许范国,象场确定了象方图样的范围。物场中心与象场中心应相互对应。3.3分析区域
Analyzed &rea
分析区域是测定象场中某一位置的光学传递函数时所分析的服个区域。3.4参考轴
Reference axis
参考轴是以能够唯一-标定的一个适当的特性来定义的一条直线。“它通常是一个组件的旋转对称轴,或是测试系统中某一实际部位(例如镜筒、安装法兰等)的对称轴。对于具体系统,参考轴通常就是光轴或与光轴相等效的机械轴。参考轴的方间规定为从物场心到象场中心的辐射传播方向为正。3.5孔径光阑,人瞳与出瞳
Apcrture stop,Entrance pupil,Exit pupil孔径光阑是-个或一组实在的零件,它从儿何光学角度限制了从物场中心通过系统到达象场中心区域的辐射总量。
对于一个不可分的系统,人瞳是孔径光阑在系统物方所成的象;出腩是乳径光阐在系统象方所成的象。
当系统几个非相十耦合的分系统所树成时,成注意到有两个实际起作用的光瞳。“个仅对从物方图样射来的辐射有影响,通常定为人瞳;另一个仅对射而象方图样的辐射有影响,通常定为湛瞳。3.6图样指间
Pattern vector
图样指向就是从入瞳(或出瞳)中心到物方(或象方)图样中心的辐射传潘方向(见图)。锻射信播方向
于午方益
参考标记指
嵌浏系统
参考标记指向
Reference mark vecton
GB 4315.1-84
参考标记指向是垂直于参考轴并指向被测试系统土的一个参考标记的方向(见图)。8.8参著角(0)
Reference aagle
参考角是出参考标记指向和参考轴所组成的平面与由离样指向和参考轴所组成的平面之问的夹角。3.9视场角(20.)
Fieid angle
视场角是图样指向和参考轴之间灾角的绝对值。3.10物高与象高(h)
Ohject height, Image height
物高是物方图样心与参考轴之问的距离,象高是象方图样中心与参考轴之间的距离。物高和象高义称径向距离。
3.11参考面,参考平面
Reference surface, Reference plane参:面是一·个正交于参考轴的面,它通常是一个平面。在测量中所有的位参数和空间率都以参考面作为依据。参考面可根据某一实际要求来确定,也可定在被测系统的某·指定位置上。当参考面是个平面时,就成为参考平面。8.12方位
Azimuth
在光学传递函数测量中,测试图样可以选定在某指定的方位。当狭缝、刃边物或光栅线条的延长线穿过参考轴时,规定为弧矢方位。获、刃边物或光栅线条的方向与上述规定战直角时,定为子牛方位。其它方位由从了午方位到狭缝,刃边物或光栅线条之间的夹角砂来给定。当测试图样在轴上,狭缝刃边物或光栅线条的方向朝向参考标记时定为子午方位,这时透镜应安装到使参考标记处在最上面的位罩。
3.13调焦
Focusing
调焦是指把焦面调节到某一最佳化置,而使该焦面上的光学传递函数认到规定的指标,3.14数据基准面,数据基准平面Datum surface, Datum plane
数据基准面是用来比较和引证光学传递函数测量结果的个象面,这个面出指定的焦面位置来表示。除了特别指明外,基准面通常是个垂直丁参考轴的平面,并称为数据基准平面3.15区域比例系数
Local scaling factor
区域比例系数是--个用来归算空间频率的系数。它与给定平面上的空间频率相乘,就得到了参考面上,包括被测系统和辅助成象系统的放大和畸变影响在内的、分析区域中的空间频率。3.16战象比尺
Image scale
当参考平面取在物平面上时,成象比尺就等于轴上的区域比例系数。成象比尺也可以用榜轴极限时象高与物高之比的绝对值来表示。在无限远物与有限距象共轭的情况中,或象比尺为零。当物和象都是无限远共轭时,成象比尺就是系统的角放大率。6
符号和单位名称
参考米面坐标
现肠角
物高、象高
参考角
空间频率坐标
光瞳坐标
点扩敏函数
线扩敏数
刃边扩散函数
光学传递函数
一维光学传递函数
调制传递函数
一维调款传递函数
柜位传递函数
一维相位传递函数
调制度
光瞳数
波象差函数
出瞪报幅
分析区域
参考球面半径
附加说明:
GB 4315.1-84
PSF(u,)bZxz.net
LSF(u)
ESF(u)
OTF(r,$)
OTF(T)
MTF(T, S)
MTF(r)
PTF(r,s)
PTF(r)
Pta, y)
Wea, )
A(r, u)
单位名称
亲弧度,度(于无限远)
度,亳弧度
1/毫米,1/溶弧度,1/度
1/起方毫米,1/平方毫弧度
1/毫水,1/毫弧度
无盘约
无皇绒
无量纲
无量纲
龙鼠纲
蛳度,度
度,度
为盘纳
无量纲
旁米,豪微米
无量纲
幸米,亳微米
平方亳米
.老米
本标准由中华人民共和国机械工业部提出,由上海光学仪器研究所归口。本标准由上海光学仪器研究所负责起草。本标准主要起草人钱振邦、刘叶木,沙定国,李市民。本踪准委托上海光学仪器研究所负责解释。中华人民共利国
国家标准
学传递
术语、符
GB 4315.1-84
中阔标准出版社出版
(北京复外三里祠)
中国标准出版社印削车间印刷
新华书店北京发行所发行各地新华书店经傅环本880×12301/16
邱张3/4
字数18.000
1984年10月第一次印刷
1984年10月第一版
印数1—6,000
定价0.30元
书号:151691-2616
181'518+
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