Optikos光學(xué)鏡片MTF測試

Optikos光學(xué)鏡片MTF測試

調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)

在光學(xué)及攝影領(lǐng)域，我們經(jīng)常聽到MTF，即調(diào)制傳遞函數(shù)，用來形容和衡量一個(gè)光學(xué)成像系統(tǒng)當(dāng)中各部分的分辨率�？傉{(diào)制傳遞函數(shù)的組成可以劃分為光學(xué)系統(tǒng)的MTF、探測器的MTF、電路的MTF、顯示器的MTF、人眼的MTF、晃動引入的MTF等

(1)光學(xué)系統(tǒng)傳遞函數(shù)。通過對熱成像光學(xué)系統(tǒng)的計(jì)算發(fā)現(xiàn)：幾何像差和衍射限對傳遞函數(shù)的影響不能忽略。通常衍射限對應(yīng)的傳遞函數(shù)在低頻下降快，在高頻拖尾較長，而幾何像差所對應(yīng)的傳遞函數(shù)在低頻下降慢，在高頻下降快，拖尾短。

(2)探測器的傳遞函數(shù)。探測器是熱像儀的核心部件，它既完成視場內(nèi)圖像的掃描取樣，同時(shí)也通過光電效應(yīng)將入射輻射轉(zhuǎn)換成電信號。因此，從線性濾波的角度看，探測器的濾波特性包含空間濾波和時(shí)間濾波特性兩部分。從信號處理的角度看并聯(lián)掃描是n元信號分別取樣，而串聯(lián)掃描是將n元信號延遲積分后一起處理，雖然探測器各元之間分隔，但卻連續(xù)掃描一行視場，并不存在水平方向的離散取樣，因此多元探測器水平方向的空間濾波相當(dāng)于單元探測器。探測器通常為矩形，設(shè)探測器的響應(yīng)是等強(qiáng)度分布的，則其擴(kuò)散函數(shù)為矩形函數(shù)，求矩形函數(shù)的傅立葉變換即可得到探測器的傳遞函數(shù)。

(3)電子線路的傳遞函數(shù)。常用的電子處理電路包括如下幾種：低通濾波器、高通濾波器、全通超前濾波器、RLC脈沖修尖電路和高頻提舉電路。采用不同的處理電路可以得到不同的濾波效果。

(4)顯示器的傳遞函數(shù)。在熱成像系統(tǒng)中采用的顯示器是陰極射線管(CRT)和發(fā)光二極管(LED)陣列。通常認(rèn)為CRT上的光點(diǎn)亮度分布是高斯分布。

(5)人眼的傳遞函數(shù)。熱成像系統(tǒng)探測到的紅外輻射圖像，通常需要在顯示器上輸出，最后由人眼觀察并由人腦做出相應(yīng)判斷和決策，因而，“熱成像系統(tǒng)—人眼—大腦”是一個(gè)有機(jī)結(jié)合體，在系統(tǒng)的靜態(tài)性能和視距估算中必須考慮人眼的傳遞特征。

(6)晃動引入的傳遞函數(shù)。隨機(jī)晃動的調(diào)制傳遞函數(shù)為：

為隨機(jī)晃動在探測器空間的角振幅的標(biāo)準(zhǔn)偏差，X、Y方向均有。

熱成像系統(tǒng)為線性不變系統(tǒng)，其調(diào)制傳遞函數(shù)是各分系統(tǒng)調(diào)制傳遞函數(shù)的乘積，即系統(tǒng)總的傳遞函數(shù)H_D。所有頻率都應(yīng)被歸一化為同一個(gè)空間的頻率。

盡管調(diào)制傳遞函數(shù)測量看起來直接明了，但是由于數(shù)字化、相移、背景消除、顫抖、噪聲以及不適當(dāng)?shù)臍w一化，使之難以實(shí)現(xiàn)。每個(gè)影響的幅度都與紅外成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有關(guān)。

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廣州固潤光電主營包括Optikos等光電測量儀器。Optikos公司的旗艦產(chǎn)品包括OpTest光學(xué)測試系統(tǒng)（包含全套的硬件定制選項(xiàng)），以及LensCheck系統(tǒng)——用來測試小口徑光學(xué)器件的精簡版、便攜、易用的光學(xué)測試系統(tǒng)。OpTest和LensCheck系統(tǒng)都是基于OpTest 7——Optikos全新研發(fā)的、擁有所有權(quán)的光學(xué)測試軟件。

LensCheck™ MTF 精確度及重復(fù)性

可見光：1% accuracy typical；2% guaranteed;

        0.5%repeatability typical；1% guaranteed;

長波紅外：2% accuracy typical（to 30lp/mm）；3% guaranteed;

          1%repeatability typical；2% guaranteed;