对摄影物镜分辨率的研究分析

    前言

    摄影技术发展至今已有一百多年历史了，它是通过摄影物镜（以下简称物镜）捕捉到我们日常生活中的每一个细节，借助于感光材料再现。以后它又一步步深入到科学和生产领域。照相机是一切摄影仪器中的基础，而它携带的各类物镜更是重要角色。生产者和科学技术部门运用各种方法去测定物镜的分辨率，力图缩小与使用者之间的差距。这项工作实际上从有物镜诞生之日起就一直在努力探讨之中。

    1 分辨率和测量分辨率的方法

    每个光学设计者都知道物镜像差校正情况与物镜成像质量密切相关。所谓分辨率也就是对被摄物体的细节的再显能力。

    在实际测试时常常以高对比的黑白相同、等宽的线条，即矩形光栅图案作为检验目标，每个物镜设计是根据使用要求进行像差校正。即使是一个像差得以校正的物镜，它的视场中心分辨率也不可能达到理论分辨率值。使用按标准JB/T 9328-1999 要求制成的图案进行物镜检验，就是目视分辨率检验，通常在平行光管上进行，测试方法如下：

    分辨率板置于平行光管物镜焦平面上，光源照明分辨率板，经平行光管物镜出射光线是平行光线，被测物镜把分辨率板成像与它的焦平面上，由显微镜来观察分辨率板的像进行读数，根据相关公式求得被测物镜轴上的分辨率。

    对于轴外点测量，则将被测物镜置于物镜夹持器转轴上，绕节点转动所需的视场角，为保证测试在与轴上测试所在像面一致，显微镜后移Δ 距离，

    式中：f'-被测物镜焦距；ω-视场角

    考虑到分辨率板中线条宽度在轴外时变化按以下公式求得子午和弧矢方向的轴外分辨率值：

    式中：ω-视场角；NZT-子午方向分辨率值；NZS-弧矢方向分辨率值

    这种测试方法称之为目视分辨率法。这种测试方法适用于单个物镜的测试，对于照相机类整机的测试，可按 GB/T 19953-2005 中规定的使用不透明的或透明的测试图，采用拍摄法，测试方法如下：

    采用ISO7589 规定的日光型光源或白炽灯，并对测试标板均匀均匀照明，测试标板任一部位的照度均不得超出测试标板中心区平均照度的±10%，其亮度应能使被检数码照相机具有足够的输出电平。试验应在黑色（低反射率）的环境中进行，从照明光源发出光线不允许直接射入被检数码照相机的镜头，使眩光的影响降低到最低程度。

    被检数码照相机的焦平面应与测试标板平行，在水平方向影像画幅框线亦应与测试标板框线相平行。调整摄影距离使分辨率测试图的有效高度充满影像画幅的高度。