Оптическая скамья | Частотно контрастная характеристика (ЧКХ)

ООО OEG GmbH было основано в 1991 году и с этого времени работает в области измерения ЧКХ. Основываясь на долголетнем опыте, OEG GmbH производит полную производственную линейку компьютерноуправляемых установок   для автоматического измерения частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) , предназначенных для обеспечения качества в производстве оптических приборов. В зависимости от решаемой задачи, существуют различные типы установок. На территории РФ данные системы получили название автоматическая оптическая скамья. 

Новый стандарт измерения функции передачи модуляции
Оптическая скамья фирмы OEG обеспечивают полностью автоматический контроль качества, благодаря высокоточной обработке изображений как вдоль оптической оси, так и при любых курсовых и азимутальных углах и любых расположениях объект/изображение, посредством измерения частотно-контрастной характеристики. Операционная область покрывает широкий диапазон оптики от VIS до NIR при диаметре измеряемых объектов до 250мм.

Частотно-контрастная характеристика (ЧКХ) - признанный критерий оценки качества формирования оптического изображения. Она характеризует разрешение оптических систем на оси и в поле изображения. ЧКХ описывает, как меняется контрастность изображения в зависимости от частоты. Пространственная частота выражена в единицах линий (штрихов) на миллиметр (штр/мм). Наряду с ЧКХ автоматическая оптическая скамья измеряет и другие оптические параметры, например, эффективное фокусное расстояние (ЭФР), заднее фокусное расстояние (ЗФР), фокусное расстояние фланца (ФРФ), кривизна поля, хроматические аберрации (осевые, боковые), астигматизм, глубина резкости или искажение.

Причины для ЧКХ измерения
Несмотря на современные методы проектирования и изготовления, линзы все еще могут значительно отличаться по качеству передачи изображения ввиду производственных ошибок. Из-за растущего спроса в воспроизведении изображений, частотно-контрастная характеристика все чаще используется в качестве главного параметра для объективной оценки качества оптических систем.
Кроме того, оптическая скамья позволяет производить тестирование оптических систем в условиях, подобных реальным. Положение, поле зрения, спектры частот, расстояния между объектом и плоскостью изображения могут моделироваться при испытании оптической системы.

Измерение ЧКХ в реальном времени открывает новые возможности
Оптическая скамья фирмы OEG использует CCD камеру в качестве датчика. Программное обеспечение для обработки изображений позволяет отображать в реальном времени изображение тестовой диаграммы, а также измерение таких параметров как передаточная функция, характеризующаяся размытостью контрастных линий в плоскости изображения или передаточная функция сканирующей системы на границе "черный" и "белый", распределение градации серых тонов. Преимущество CCD-камер также заключается в том, что оба направления ЧКХ (вертикальное и горизонтальное) могут быть измерены почти одновременно.

Принцип измерения
При тестировании изображение образцовой штрихпластины передаётся на измерительный микроскоп, оснащённый CCD камерой. Вычисление частотно-контрастной характеристики и других параметров производится на основе обработки распределения контрастности между пикселями CCD камеры. Измерение ЧКХ необходимо производить как на оптических осях, так и по всему полю изображений. Мощное программное обеспечение для управления автоматикой имеет, по крайней мере, такую же важность, как и алгоритмы вычисления частотно-контрастных характеристик. Кроме того, оптические и механические компоненты измерительной установки ЧКХ должны соответствовать высококачественным требованиям. Измерительные установки фирмы OEG гарантируют соответствие требованиями высокоточного измерения ЧКХ!

Особые требования требуют специальных решений
Опыт показал, что оптическая скамья зачастую должна быть адаптирована к требованиям пользователя. Поэтому тесное сотрудничество поставщика и клиента необходимо для адаптации установки для измерения частотно-контрастных характеристик к существующим требованиям. Параметры, которые должны быть адаптированы и учтены при выборе установки, например, свободная апертура, требуемая длина волны, построение объект/изображение, размер поля изображения, угол поля объекта и ЭФР предпочтительно согласовать с нами.

Обзор
Измерительные установки частотно-контрастных характеристик OEG обладают следующими функциями:
- представление в режиме реального времени ЧКХ, ESF (передаточная функция сканирующей системы на границе "черной" и "белой" областей изображения) и LSF (передаточная функция, характеризующаяся размытость контрастных линий в плоскости изображения) на экране ПК;
- быстрое переключение между горизонтальным и вертикальным измерениями ЧКХ;
- сравнение со свободно выбираемыми желаемыми значениями ЧКХ;
- простая смена длины волны, при которой производится измерение;
- автоматическое, управляемое ПО, измерение цветовых аберраций;
- быстрый переход между измерением на оси и в поле изображения
- полностью автоматическое управление максимум семью автоматическими осями;
- в качестве опции ручное или автоматическое, зависящее от азимутального положения, измерение
- автоматическое, управляемое ПО, измерение симметрии;
- работа и управление аппаратных средств джойстиком, мышкой и клавиатурой ПК
- графическое и числовое представление измеренных значений;
- автоматическое генерирование значимых метрологических записей (быстрый отчет);
- схема кривой фокуса (контрастность для данной пространственной частоты),
- управляемая ПО или ручная фокусировка;
- автоматическая фокусировка с выбранной пользователем пространственной частотой;
- измерительные процедуры очень легко программируются оператором;
- измерение фокусного расстояния (бесконечный / конечный) или увеличения (конечный / конечный);
- оценка искажения, искривления изображения и астигматизмa;
- объективная база данных;
- возможность составлять, запоминать и, в дальнейшем, использовать индивидуальные схемы измерений для разных типов объективов.