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2012-08-14 1077 次

光学系统杂光系数的测量-概述

通过光学系统的光线,绝大部分按照正常光路进行,在像面上成像,另有一些光线以不同途径达到像面,它们是不参与成像的光线,称为杂光。杂光的存在不仅降低了像的对比度,使仪器清晰度下降,而且还影响彩色还原。因此,杂光系数的测量是光学系统像质检测的重要内容之一。光学系统产生杂光的主要原因是:光学零件抛光表面间的多次反射;透镜边缘和棱镜非工作面上的散射;琉璃材料内部疵病产生的散射;透镜镜框和镜筒内壁的反射和散射;光学零件抛光表面的疵病及表面刻线的散射等。对照相机来说,光阑和快门叶片以及感光底片的表面反射和散射也是产生杂光的重要因素。

衡量光学系统杂光大小的指标主要是根据所采用的测量原理得出的。第一种测量方法是扩展源法,又称黑斑法。它是假设杂光在像平面上的分布是均匀的为前提,提出用杂光系数来衡量仪器杂光的大小。杂光系数定义为像面上杂光光通量和总的光通量之比。实际上,在很多情况下杂光在像平面上的分布是不均匀的。所以,第二种方法提出了用“点源法”测量杂光。该方法直接测量点光源在像面上的杂光分布曲线(也称杂光扩散函数)。测量了视场内外不同位置处的点光源通过光学系统后在像面上造成的规一化的杂光分布曲线以后,就可以估算出任意已经物分布及其背景在像面上产生的总的杂光分布,从而评定被测系统的杂光对像质的影响。但是,点源法测量杂光扩散函数时,由于杂光信号太弱,而点光源像中央的信号又很强,因此要求光电探测器有极宽的动态测量范围,同时还需要有精度较高的扫描装置,使光电探测器在像面上扫描,测出照度(照度计)在像面不同位置上的变化规律,这些因素使测量仪器较复杂,所以这种方法没有得到推广应用。

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