ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
ГОСТР 70039— 2022
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Оптика и фотоника ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Термины и определения
(ISO 9334:2012, NEQ)
Издание официальное
Москва Российский институт стандартизации 2022
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Научно-исследовательский институт физической оптики, оптики лазеров и информационных оптических систем Всероссийского научного центра «Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова» (ФГУП «НИИФО-ОЛИОС ВНЦ «ГОИ им. С.И. Вавилова»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 296 «Оптика и фотоника»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 мая 2022 г. № 368-ст
4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта ИСО 9334:2012 «Оптика и фотоника. Оптическая передаточная функция. Определения и математические соотношения» (ISO 9334:2012 «Optics and photonics — Optical transfer function-Definitions and mathematical relationships», NEQ)
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
© Оформление. ФГБУ «РСТ», 2022
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
Содержание
1 Область применения
2 Термины и определения
Алфавитный указатель терминов на русском языке
Алфавитный указатель буквенных обозначений
Алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке
Приложение А (справочное) Схемы для иллюстрации терминов
Введение
Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий в области оптических систем, относящихся к характеристикам оптических систем.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.
Не рекомендуемые к применению термины-синонимы приведены в круглых скобках после стандартизованного термина и обозначены пометой «Нрк.».
Термины-синонимы без пометы «Нрк.» приведены в качестве справочных данных и не являются стандартизованными.
Наличие квадратных скобок в терминологической статье означает, что в нее включены два термина, имеющих общие терминоэлементы.
В алфавитном указателе данные термины приведены отдельно с указанием номера статьи.
Приведенные определения можно при необходимости изменять, вводя в них произвольные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, относящиеся к определенному понятию. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.
В стандарте приведены эквиваленты стандартизованных терминов на английском языке.
В стандарте приведен алфавитный указатель терминов на русском языке, а также алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке.
Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткие формы, представленные аббревиатурой, — светлым, синонимы — курсивом.
ГОСТ Р 70039—2022
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Оптика и фотоника
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Термины и определения
Optics and photonics. Characteristics of optical systems. Terms and definitions
Дата введения — 2023—03—01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий в области оптических систем, относящихся к характеристикам данных систем.
Термины, установленные настоящим стандартом, рекомендуются для применения во всех видах документации и литературы в области оптических систем, входящих в сферу действия работ по стандартизации и использующих результаты этих работ.
2 Термины и определения
1 оптическая система: Совокупность оптических элементов (преломля- optical system ющих, отражающих, дифракционных и т. п.), созданная для преобразования световых пучков (в геометрической оптике), радиоволн (в радиооптике), заряженных частиц (в электронной и ионной оптике).
Примечание — Оптическая система предназначена для формирования изображения путем перераспределения в пространстве электромагнитного поля, исходящего из предмета (преобразования световых пучков).
2 предмет: Совокупность точек объекта, изображаемых оптической системой.
3 размер предмета у: Расстояние от оптической оси до крайней точки предмета.
4 изображение: Совокупность изображений точек предмета, построенных оптической системой.
5 размер изображения у': Расстояние от оптической оси до крайней точки изображения.
6 пространство предметов: Совокупность точек пространства, в котором располагаются предметы, изображаемые оптической системой.
7 изображающая оптическая система: Оптическая система, предназначенная для формирования изображения с требуемым качеством.
object pattern
object height
image pattern
image height
object space
imaging optical system
Примечание — Различают также неизображающие оптические системы, формирующие требуемое распределение светового потока источника излучения на заданной плоскости или в пространстве с максимальной эффективностью, при отсутствии требований к качеству изображения.
Издание официальное
8
пространство изображений: Совокупность изображений точек простран- | image space |
ства предметов, определенных по законам параксиальной оптики; простран- | |
ство изображений заполняет все пространство. | |
[ГОСТ 7427—76, статья 2] |
9
апертурная диафрагма: Диафрагма, ограничивающая пучок лучей, вы- | aperture stop |
ходящих из осевой точки предмета. | |
[ГОСТ 7427—76, статья 53] |
10
входной зрачок: Параксиальное изображение апертурной диафрагмы в | entrance pupil |
пространстве предметов или апертурная диафрагма, расположенная в про- | |
странстве предметов. | |
[ГОСТ 7427—76, статья 54] |
11
выходной зрачок: Изображение апертурной диафрагмы в пространстве exit pupil изображений или апертурная диафрагма в пространстве изображений.
[ГОСТ 7427—76, статья 55]
12
оптическая ось: Общая ось вращения поверхностей, составляющих цен- | optical axis |
трированную оптическую систему. | |
[ГОСТ 7427—76, статья 3] |
13 базовая ось: Механический аналог оптической оси, являющийся осью reference axis вращения одного из компонентов оптической системы, проходящей перпендикулярно к одной из плоских поверхностей, выбранной за базовую плоскость.
14 базовая плоскость: Поверхность, перпендикулярная к базовой оси, при- reference surface нимаемая за базовую исходя из конструкторско-технологических требований.
Примечание — Базовой плоскостью может быть фланец оптической системы или конструктивный элемент, установленный специально.
15 ориентировка Ф: Угол между исходным и текущим положениями метки orientation на испытуемой оптической системе.
Примечание — Исходной ориентировкой является Ф = 0°.
16
угловое поле оптической системы в пространстве предметов 2<о: Абсолютное значение удвоенного угла между оптической осью и лучом в пространстве предметов, проходящим через центр апертурной диафрагмы и край полевой диафрагмы. | angular field in the object space |
[ГОСТ 7427—76, статья 63] |
17
угловое поле оптической системы в пространстве изображений 2о>': | angular field in the |
Абсолютное значение удвоенного угла между оптической осью и лучом в пространстве изображений, проходящим через центр апертурной диафрагмы и край полевой диафрагмы. [ГОСТ 7427—76, статья 64] | image space |
18 меридиональное сечение: Сечение, содержащее оптическую ось и tangential section внеосевую точку предмета.
19 сагиттальное сечение: Сечение, перпендикулярное к меридиональ- sagittal section ному сечению и проходящее через ось симметрии пучка.
20_____________________________________________________________________________________
линейное увеличение Увеличение в сопряженных плоскостях, перпен- linear magnification дикулярных к оптической оси, определяемое отношением размера параксиального изображения к размеру предмета.
[ГОСТ 7427—76, статья 47]______________________________________________________________
21__________________________________________________________________________________________________
угловое увеличение у. Увеличение в сопряженных точках на оптической angular magnification оси, определяемое отношением углов параксиальных лучей с оптической осью в пространстве изображений и пространстве предметов.
[ГОСТ 7427—76, статья 48]______________________________________________________________
22 линейность: Свойство изображающей оптической системы, при ко- linearity тором значение освещенности изображения, получаемое от суммарного действия нескольких значений яркости предмета, равно сумме освещенностей, получаемых от каждого из этих значений яркости в отдельности.
Примечание — Если предметам L1 и L2 соответствуют изображения Е1 и Е2, то предмету L = aL1 + bL2 должно соответствовать изображение Е = аЕ^ + ЬЕ2 при любых значениях множителей а и Ь.
23 диапазон линейности: Диапазон значений входного сигнала, в котором linear range изображающая оптическая система является линейной.
Примечания
1 Изображающая оптическая система работает в диапазоне линейности, если ее реакция на входной сигнал в заданном интервале уровней линейна с заданной степенью точности.
2 Диапазон значений входного сигнала должен быть задан минимальным и максимальным уровнями.
24_____________________________________________________________________________________
когерентное излучение: Монохроматическое излучение, у которого при coherent radiation распространении сохраняется разность фаз электромагнитных колебаний между разными точками.
[ГОСТ 8.654—2016, статья 2.1.14]___________________________________________________________
25 некогерентное излучение: Монохроматическое или полихроматиче- incoherent radiation ское излучение, у которого при распространении не сохраняется разность фаз электромагнитных колебаний между разными точками.
Примечание — Излучение считают некогерентным, если значение длины когерентности менее 1 мм.
26 функция рассеяния точки А(х, у); ФРТ: Нормированное простран- point spread function ственное распределение освещенности в изображении малоразмерного точечного предмета, построенного оптической изображающей системой.
Примечания
1 ФРТ является зависимостью относительной освещенности, отн. ед., от линейных координат, мм, в изображении малоразмерного точечного предмета.
2 Значение ФРТ вычисляют по формуле
А^У1= . (1)
J J l(x,y)dxdy —ОФ —ОО
где 1(х, у) — распределение относительной облученности (освещенности) в изображении малоразмерного точечного предмета.
27 условие изопланатичности: Постоянство аберраций и, соответствен- isoplanatism но, формы функции рассеяния точки в пределах изучаемого участка предмета и сопряженного с ним участка изображения.
28 изопланатическая система: Изображающая оптическая система, в isoplanatic system которой выполняется условие изопланатичности.
29 изопланатическая зона: Область пространства изображений изобража- isoplanatic region ющей оптической системы, в которой выполняется условие изопланатичности.
Примечания — Оценка постоянства формы функции рассеяния точки будет зависеть от требуемой точности измерений оптической передаточной функции.
30 оптическая передаточная функция D(NX, Ny); ОПФ (Нрк. комплекс- optical transfer func-ная частотно-контрастная характеристика): Функция, характеризующая tion передачу оптической системой каждой частотной составляющей предмета с учетом дифракции, аберраций и ошибок изготовления.
Примечания
1 ОПФ является результатом преобразования Фурье функции рассеяния точки.
2 Значение ОПФ вычисляют по формуле
4-оо
, ч Г Гл/ \ -i2n(N„x+N„y) , ,
(2)
D(Nx,Ny) = J J A(x,y)e v x yy>dxdy,
где A/x и Ny— пространственные частоты, соответствующие координатам изображения х и у.
3 Для того, чтобы ОПФ имела физический смысл, необходимо, чтобы изображающая оптическая система обладала линейностью и изопланатичностью.
4 ОПФ является комплексной функцией, модуль которой является функцией передачи модуляции, имеющей значение единицы при нулевой пространственной частоте, а аргумент — функцией передачи фазы, имеющей нулевое значение при нулевой пространственной частоте.
31 анализируемая область: Участок поля изображения, на котором опре- analysed area деляют ОПФ, ФПМ или ФПФ.
modulation transfer function
32 функция передачи модуляции T(N); ФПМ (Нрк. частотно-контрастная характеристика, модуляционная передаточная функция): Модуль оптической передаточной функции, представляющий собой зависимость коэффициентов передачи модуляции от пространственной частоты.
Примечание — Контраст, в отличие от модуляции, в оптике для различных случаев и задач определяют по разным формулам, поэтому при использовании нерекомендуемого термина «частотно-контрастная характеристика» каждый раз следует указывать, какое именно выражение для контраста имеется в виду.
33 модуляция М: Характеристика периодического синусоидального рас- modulation пределения освещенности, определяемая амплитудой ее изменения, отнесенной к среднему значению.
Примечание — Значение модуляции вычисляют по формуле
_ 4nax 4nin
(3)
Алах + 4nin
где /тах и /mjn — соответственно максимальное и минимальное значения освещенности (облученности).
34 функция передачи фазы <р(А/); ФПФ (Нрк. частотно-фазовая характеристика): Аргумент оптической передаточной функции, представляющий собой зависимость сдвига фазы от пространственной частоты.
phase transfer function
one-dimensional optical
35 одномерная оптическая передаточная функция D(N); одномерная ОПФ: Представление ОПФ для одного сечения при заданной ориентировке оптической системы.
Примечания
1 В большинстве случаев ОПФ, ФПМ и ФПФ применяют в одномерной форме. В этих случаях пространственные частоты Nx и Ny сводятся к единственной пространственной частоте N в ориентировке Ф, для которой измерение проводят в одном или двух сечениях (меридиональном и сагиттальном) и записывают соответственно как D(N), T(N) и <р(Л/).
2 Схема к термину приведена в приложении А, рисунок А.1.
36 мира; решетка: Периодический предмет с прозрачными и непрозрач- grating ными штрихами.
37 синусоидальная мира; синусоидальная решетка: Мира с синусом- sinusoidal grating дальным распределением освещенности между штрихами.
38 пространственная частота N: Величина, обратная расстоянию между spatial frequency последовательными максимумами в периодическом распределении освещенности синусоидальной миры.
Примечание — Пространственная частота является переменной величиной в пространстве Фурье, которая соответствует переменной положения х или у в действительном пространстве. Пространственная частота может быть представлена либо в линейной, либо в угловой мере (в зависимости от типа оптической системы), а единицей измерения пространственной частоты будет соответственно мм-1 или мрад-1 (градус-1).
modulation transfer factor
39 коэффициент передачи модуляции 7: Отношение модуляции в изображении миры заданной пространственной частоты Л/ с синусоидальным распределением освещенности, построенным испытуемым объективом, к модуляции в предмете.
Примечание — Коэффициент передачи модуляции вычисляют по формуле
T(N) = М'/М, (4)
где М' — модуляция в изображении;
М— модуляция в предмете.
40 коэффициент передачи фазы в; фазовый сдвиг: Значение ФПФ при phase transfer value заданной пространственной частоте.
Примечание — Для линейной и изопланатической оптической системы изображение синусоидальной миры отличается от предмета сдвигом синусоиды на <р(Л/) в угловой мере и Дх = ф(Л/)/2тгЛ/— в линейной.
41 функция рассеяния линии Дл(х); ФРЛ: Пространственное распреде- line spread function ление освещенности в изображении малоразмерного щелевого предмета, построенного изображающей оптической системой.
Примечания
1 ФРЛ является зависимостью относительной освещенности от линейных координат в изображении малоразмерного щелевого предмета.
2 Значение ФРЛ вычисляют как интеграл ФРТ по некоторому направлению по формуле
Дл(х) = J A(x,y)dy. (5)
3 ФРЛ существует только в изопланатической области.
4 Одномерная ФПМ T(N) представляет собой модуль преобразования Фурье функции рассеяния линии Дл(х). Значение одномерной ФПМ T(N) вычисляют по формуле
Т(А/) =
J Дл(х)е ' 2nNx dx
(6)
3 ФРЛ представляет собой свертку ФРТ и малоразмерного щелевого предмета.
Значение ФРЛ вычисляют по формуле
-}-оо 4-оо
Дл(х)= j J А(х',у)д(х-x')dx'dy, (7)
—ОО —ОО
где б(х) — дельта-функция Дирака.
42 аппаратная функция рассеяния линии Дал(х); аппаратная ФРЛ: Ре- apparatus line spread зультат свертки ФРТ или ФРЛ диафрагмами конечных размеров. function
Примечания
1 ФПМ T(N), определяемая преобразованием Фурье аппаратной ФРЛ Дл(х), представляет собой модуль ОПФ с учетом поправок на конечные размеры диафрагмы и ее изображения, приведенные к плоскости изображения.
Значение ФПМ вычисляют по формуле
Т(Л/) = ПЬп(Л/)ПЬи(Л/)
J Дал(х) е l2nNxdx
(8)
где ПЬп(Л/) и ПЬи(Л/) — поправочные коэффициенты, учитывающие конечный размер изображения предметной Ьп и размер измерительной Ьи диафрагм.
2 Поправочные коэффициенты для щелевых диафрагм вычисляют по формуле
uNb
П(Л/) = (9)
51П(лЛ/Ь)
где b — ширина измерительной диафрагмы или ширина геометрического изображения предметной диафрагмы, мм.
3 Поправочные коэффициенты для точечных диафрагм вычисляют по формуле
П(Л/) = nNd , (10)
2J}(nNd)
где d — диаметр измерительной диафрагмы или диаметр геометрического изображения предметной диафрагмы, мм; J1 — функция Бесселя первого рода.
43 функция рассеяния края Еп(х); ФРК; пограничная кривая: Распреде- edge spread function ление освещенности в изображении края полуплоскости, построенного изображающей оптической системой.
Примечания
1 ФРК является зависимостью относительной освещенности от линейных координат в изображении края полуплоскости.
2 Значение ФРК для края полуплоскости, параллельного оси у, вычисляют по формуле
о
Е„(х)= J A„(x)dx. (11)
3 Значение ФРГ! вычисляют как производную от ФРК по формуле
Ал(х) =
dln(x) dx
(12)
44 монохроматическая оптическая передаточная функция ОПФ^; мо- monochromatic opti-нохроматическая ОПФ: ОПФ изображающей оптической системы, определен- cal transfer function ная на длине волны X.
45 полихроматическая оптическая передаточная функция ОПФр; по- polychromatic optical дихроматическая ОПФ: ОПФ изображающей оптической системы, определен- transfer function ная в заданной области спектра.
Примечания
1 Различают также полихроматические ФПМ и ФПФ.
2 Для того, чтобы полихроматические ОПФ, ФПМ и ФПФ имели смысл, должна быть установлена спектральная весовая функция актиничного потока Р(Л).
46 актиничный поток Р(%): Спектральная весовая функция, представля- actinic flow ющая собой нормированное произведение спектральных характеристик всех оптических элементов, участвующих в измерении ОПФ.
Примечания
1 Актиничный поток измерительной установки является нормированным произведением спектральных характеристик источника излучения, оптической системы, приемника излучения, светофильтра, предмета, подложки измерительной диафрагмы.
2 Актиничный поток выбирают с целью соответствия назначению спектральной характеристики изображающей оптической системы.
47 аберрация: Искажение изображения, вызванное отклонением хода aberration реального луча в оптической системе от идеального.
48 волновая аберрация W(u, у): Отступление реального волнового wavefront aberration фронта от сферы сравнения по нормали к последней.
49 продольная аберрация: Отклонения координат точек пересечения реальных лучей с главным лучом от координаты пересечения главного луча с плоскостью изображения, измеренные вдоль оптической оси.
longitudinal aberration
lateral aberration
50 поперечная аберрация: Отклонения координат точки пересечения реального луча с плоскостью изображения от координат точки идеального изображения.
51 сферическая аберрация: Аберрация, возникающая вследствие различной оптической силы для лучей, вступающих в плоскость входного зрачка на различных расстояниях от оптической оси.
spherical aberration
Примечание — Сферическая аберрация приводит к тому, что все лучи, выходящие из осевой точки предмета, не пересекаются в одной точке, но пучок остается радиально симметричным.
52 кома: Аберрация, возникающая в изображении, создаваемом наклон- сота ным пучком лучей, и характеризующаяся несимметричностью пятна рассеяния относительно сагиттальной плоскости.
53 астигматизм: Аберрация, характеризующаяся тем, что лучи, идущие astigmatism близко к главному лучу в меридиональной плоскости, собираются в одну точку, а лучи, идущие в сагиттальной плоскости, — в другую.
54 кривизна поля: Аберрация, характеризующаяся тем, что изображение пло- curvature of field ского предмета располагается на искривленной поверхности, а не на плоскости.
55 дисторсия: Аберрация, характеризующаяся переменной зависимостью distortion линейного увеличения от расстояния изображаемой точки до оптической оси.
56 хроматическая аберрация: Аберрация, обусловленная зависимостью chromatic aberration коэффициентов преломления сред оптической системы от длины волны излучения, вызывающая зависимость характеристик оптической системы от длины волны излучения.
Примечание — Различают следующие виды хроматических аберраций:
а) хроматическая аберрация положения (хроматизм положения) — аберрация, при которой положение плоскости наилучшего изображения зависит от длины волны;
б) хроматическая аберрация увеличения (хроматизм увеличения) — аберрация, при которой увеличение оптической системы зависит от длины волны;
в) сферохроматическая аберрация (сферохроматизм) — аберрация, вызванная различием сферической аберрации для различных длин волн;
г) вторичный спектр (вторичный хроматизм положения) — аберрация, при которой положение плоскости изображения для дополнительных длин волн одинаковое, но не совпадает с положением плоскости изображения для основной длины волны;
д) вторичный хроматизм увеличения — аберрация, при которой увеличение для дополнительных длин волн одинаковое, но не совпадает с увеличением для основной длины волны.
57 зрачковая функция Р(и, v): Функция амплитудно-фазового пропуска- pupil function ния, приведенная к выходному зрачку оптической системы.
Примечания
1 Значение зрачковой функции вычисляют по формуле
P(u,v) = yfUjjy) • el (2K/x') w(u’v\
(13)
где и и v— координаты точки сферы сравнения;
т(и, v) — коэффициент пропускания в точке (и, v).
2 Вне входного зрачка зрачковая функция принимает нулевое значение, т. е. Р(и, v) = 0.
3 Схема к термину приведена в приложении А, рисунок А.2.
58 амплитудная функция рассеяния точки F(x, у); амплитудная ФРТ; амплитудный импульсный отклик: Относительное распределение комплексной амплитуды в изображении точечного источника.
amplitude point spread function; amplitude impulse response
Примечания
1 Амплитудная ФРТ является преобразованием Фурье зрачковой функции, Р(и, v).
2 Значение амплитудной ФРТ вычисляют по формуле F(x,y)= J JP(u,v) eh2n('Ux+Vy^dudv. (14)
— ~оо
3 Функция рассеяния точки связана с амплитудной ФРТ соотношением А(х,у)= F(x,y)F*(x,y), (15)
где F* — комплексное сопряженное.
59 автокорреляционный интеграл зрачковой функции: Интеграл от autocorrelation inte-произведения зрачковой функции на комплексно-сопряженную и смещенную gral по аргументу зрачковой функции.
Примечания
1 Автокорреляционный интеграл вычисляют по формуле
4-00
Do(W) = j f P*(u) P(u + u0)du,
(16)
где и0 = Л. • Г • N — значение смещения, мм;
Г— фокусное расстояние сферы сравнения, мм.
2 Значение двумерной ОПФ вычисляют по автокорреляционному интегралу зрачковой функции (за исключением случаев, когда изображающая оптическая система обладает большим относительным отверстием или большим угловым полем) по формуле
JJ Р * (и, v) • Р(и + M'NX, v +M'Ny )dudv
D(Nx,Ny) = ----------------------------------, (17)
Jj|P(t/,v)| dudv
s
где S— площадь выходного зрачка;
AS — площадь интегрирования (см. приложение А, рисунок А.З).
3 Схема к термину приведена в приложении А, рисунок А.З.
60 коэффициент концентрации энергии 6Е/: Отношение максимального количества энергии, выделяемой диафрагмой заданного размера из пятна рассеяния, создаваемого оптической системой в изображении малоразмерного точечного предмета, к полной энергии пятна рассеяния.
energy concentration factor
energy concentration function
61 функция концентрации энергии &E(R): Зависимость коэффициента концентрации энергии от координаты в изображении малоразмерного точечного предмета.
62 расфокусировочные кривые: Зависимость коэффициента передачи defocus curves модуляции или коэффициента концентрации энергии от смещения относительно задней фокальной плоскости объектива.
Примечание — При измерении расфокусировочных кривых на измерительной установке регистрируют зависимость коэффициента передачи модуляции, коэффициента концентрации энергии или амплитуды сигнала на выходе приемника излучения от положения плоскости анализирующего узла.
63__________________________________________________________________________________
задний фокальный отрезок S’F,: Расстояние от вершины задней оптиче- back focal length ской поверхности до заднего фокуса.
[ГОСТ 7427—76, статья 19]____________________________________________________________
64 задний рабочий отрезок S’: Расстояние от базовой поверхности опти- flange focal length ческой системы до заднего фокуса.
65 разрешающая способность: Величина, характеризующая способ- resolving power ность оптической системы раздельно изображать две точки пространства предметов, равная величине, обратной пределу разрешения.
66 предел разрешения: Наименьшее расстояние между точками пред- resolving limit мета, раздельно изображаемыми оптической системой, выраженное в угловой или линейной мере.
focal ratio
67 геометрическое относительное отверстие 1:К: Отношение диаметра входного зрачка оптической системы к фокусному расстоянию.
Примечание — Геометрическое относительное отверстие вычисляют по формулам: для круглого входного зрачка
где К—диафрагменное число геометрического относительного отверстия;
Цзхзр —диаметр входного зрачка оптической системы, мм;
Г— фокусное расстояние оптической системы, мм;
для некруглого входного зрачка
1:К = £ (1
f'V я
где SBX зр — площадь некруглого входного зрачка, мм2.
68 эффективное относительное отверстие 1:КЭ: Геометрическое от- effective focal ratio носительное отверстие с учетом интегрального коэффициента пропускания оптической системы.
Примечание — Эффективное относительное отверстие вычисляют по формуле
1 — ■ ^)^инт > (20)
где К — диафрагменное число эффективного относительного отверстия оптической системы; Тинт — интегральный коэффициент пропускания оптической системы.
69 глубина резкости: Расстояние, измеренное вдоль оптической оси меж- focal depth in the ду точками пространства изображений, определяющими границы резкого изо- image space бражения оптической системы плоскости, заданной в пространстве предметов.
focal depth in the object space
70 глубина резко изображаемого пространства: Наибольшее расстояние, измеренное вдоль оптической оси между точками в пространстве предметов, достаточно резко изображаемыми оптической системой в данной плоскости.
71 спектральный коэффициент пропускания Отношение потока мо- spectral transmit-нохроматического излучения, прошедшего через оптическую систему, к потоку tance монохроматического излучения, упавшего на нее.
integral transmittance
72 интегральный коэффициент пропускания тинт: Отношение потока немонохроматического излучения заданного спектрального состава, прошедшего через оптическую систему, к потоку излучения того же спектрального состава, упавшего на нее.
Примечание — Интегральный коэффициент пропускания вычисляют по формуле
А>2
т _i_______________
(21)
*инт л2 12
J/X SjdX Jp(X)dX
где — относительное спектральное распределение интенсивности источника излучения;
— относительная спектральная характеристика приемника излучения;
и Х2 — границы заданного спектрального диапазона.
73 коэффициент рассеяния; коэффициент светорассеяния: Отноше- veiling glare index ние освещенности (облученности) создаваемого оптической системой изображения черного предмета, расположенного на широком равномерно ярком фоне, к освещенности изображения фона.
relative irradiance in the image field
74 распределение освещенности [облученности] по полю изображения Е(х, у): Зависимость относительной освещенности [облученности] от координат точки поля в пространстве изображений (или пространстве предметов) оптической системы.
75 падение освещенности [облученности] ДЕ: Снижение относитель- decrease of bright-ной освещенности [облученности] на краях поля изображения (поля предмета) ness оптической системы из-за влияния закона косинусов, аберраций, виньетирования, неравномерности пропускания и дисторсии.
Примечание — Падение освещенности ДЕ в точке поля (х, у) характеризуется разностью [1 - Е(х, у)].
76 виньетирование ДКЮ: Изменение площади действующей части вход- vignetting ного зрачка оптической системы вследствие экранирования действующих пучков лучей, образующих изображение внеосевой точки поля зрения, диафрагмой оптической системы, не являющейся апертурой.
77 коэффициент виньетирования Кю: Отношение площади действую- vignetting factor щей части входного зрачка оптической системы для заданного угла поля со к площади входного зрачка оптической системы для центра углового поля.
Алфавитный указатель терминов на русском языке
аберрация
аберрация волновая
аберрация поперечная
аберрация продольная
аберрация сферическая
аберрация хроматическая
астигматизм
виньетирование
глубина резко изображаемого пространства
глубина резкости
диапазон линейности
диафрагма апертурная
дисторсия
зона изопланатическая
зрачок входной
зрачок выходной
излучение когерентное
излучение некогерентное
изображение
интеграл зрачковой функции автокорреляционный
кома
коэффициент виньетирования
коэффициент концентрации энергии
коэффициент передачи модуляции
коэффициент передачи фазы
коэффициент пропускания интегральный
коэффициент пропускания спектральный
коэффициент рассеяния
коэффициент светорассеяния
кривая пограничная
кривизна поля
кривые расфокусировочные
линейность
мира
мира синусоидальная
модуляция
область анализируемая
ОПФ
ОПФ монохроматическая
ОПФ одномерная
ОПФ полихроматическая
ориентировка
ось базовая
ось оптическая
отверстие относительное геометрическое
отверстие относительное эффективное
отклик импульсный амплитудный
отрезок рабочий задний
отрезок фокальный задний
падение облученности
падение освещенности
плоскость базовая
поле оптической системы в пространстве изображений угловое
поле оптической системы в пространстве предметов угловое
поток актиничный
предел разрешения
предмет
пространство изображений
пространство предметов
размер изображения
размер предмета
распределение облученности по полю изображения
распределение освещенности по полю изображения
решетка
решетка синусоидальная
сдвиг фазовый
сечение меридиональное
сечение сагиттальное
система изопланатическая
система оптическая
система оптическая изображающая
способность разрешающая
увеличение линейное
увеличение угловое
условие изопланатичности
функция зрачковая
функция концентрации энергии
функция передаточная модуляционная
функция передаточная оптическая
функция передаточная оптическая монохроматическая
функция передаточная оптическая одномерная
функция передаточная оптическая полихроматическая
функция передачи модуляции
функция передачи фазы
функция рассеяния края
функция рассеяния линии
функция рассеяния линии аппаратная
функция рассеяния точки
функция рассеяния точки амплитудная
ФПМ
ФПФ
ФРК
ФРЛ
ФРЛ аппаратная
42
ФРТ
26
ФРТ амплитудная
характеристика частотно-контрастная
характеристика частотно-контрастная комплексная характеристика частотно-фазовая
частота пространственная
58
32
30
34
38
Алфавитный указатель буквенных обозначений
ОПФр | — полихроматическая оптическая передаточная функция | 45 |
ОПФХ | — монохроматическая оптическая передаточная функция | 44 |
А(х, у) | — функция рассеяния точки | 26 |
— функция рассеяния линии | 41 | |
— аппаратная функция рассеяния линии | 42 | |
D(/V) | — одномерная оптическая передаточная функция | 35 |
D(A/X, Ny) | — оптическая передаточная функция | 30 |
Е{х, у) | — распределение освещенности [облученности] по полю изображения | 74 |
Еп№ | — функция рассеяния края | 43 |
ЛЕ | — падение освещенности [облученности] | 75 |
F(x, у) | — амплитудная функция рассеяния точки | 58 |
К<* | — коэффициент виньетирования | 77 |
— виньетирование | 76 | |
1:К | — геометрическое относительное отверстие | 67 |
1:КЭ | — эффективное относительное отверстие | 68 |
М | — модуляция | 33 |
N | — пространственная частота | 38 |
Р(Х) | — актиничный поток | 46 |
Р(и, V} | — зрачковая функция | 57 |
S' | — задний рабочий отрезок | 64 |
S'f' | — задний фокальный отрезок | 63 |
т | — коэффициент передачи модуляции | 39 |
T(N) | — функция передачи модуляции | 32 |
W(u, v) | — волновая аберрация | 48 |
У | — размер предмета | 3 |
У' | — размер изображения | 5 |
Р | — линейное увеличение | 20 |
Y | — угловое увеличение | 21 |
$Е/ | — коэффициент концентрации энергии | 60 |
— функция концентрации энергии | 61 | |
е | — коэффициент передачи фазы | 40 |
*инт | — интегральный коэффициент пропускания | 72 |
— спектральный коэффициент пропускания | 71 | |
<р(Л/) | — функция передачи фазы | 34 |
Ф | — ориентировка | 15 |
2ш | — угловое поле оптической системы в пространстве предметов | 16 |
2®' | — угловое поле оптической системы в пространстве изображений | 17 |
Алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке
aberration
actinic flow
amplitude point spread function; amplitude impulse response
analysed area
angular field in the image space
angular field in the object space
angular magnification
aperture stop
apparatus line spread function
astigmatism
autocorrelation integral
back focal length
chromatic aberration
coherent radiation
coma
curvature of field
decrease of brightness
defocus curves
distortion
edge spread function
effective focal ratio
energy concentration factor
energy concentration function
entrance pupil
exit pupil
flange focal length
focal depth in the image space
focal depth in the object space
focal ratio
grating
image height
image pattern
image space
imaging optical system
incoherent radiation
integral transmittance
isoplanatic region
isoplanatic system
isoplanatism
lateral aberration
line spread function
linear magnification
linear range
linearity
longitudinal aberration
modulation
modulation transfer factor
modulation transfer function
monochromatic optical transfer function
object height
object pattern
object space
one-dimensional optical
optical axis
optical system
optical transfer function
orientation
phase transfer function
phase transfer value
point spread function
polychromatic optical transfer function
pupil function
reference axis
reference surface
relative irradiance in the image field
resolving limit
resolving power
sagittal section
sinusoidal grating
spatial frequency
spectral transmittance
spherical aberration
tangential section
veiling glare index
vignetting
vignetting factor
wavefront aberration
Приложение А (справочное)
Схемы для иллюстрации терминов
Схема к термину «одномерная оптическая передаточная функция» (см. статью 35) приведена на рисунке А.1.
1 — центр поля предмета; 2 — входной зрачок; 3 — выходной зрачок; 4 — меридиональное сечение; 5 — размер изображения, у’; б — линейное поле в пространстве изображений, 2/; 7 — центр поля изображения; 8 — исходная ориентировка; 9 — текущая ориентировка; 10 — предмет; 11 — размер предмета, у; 12 — оптическая или базовая ось; 13— главный луч; 14 — изображение; 15 — сагиттальное сечение в плоскости изображений; 16— меридиональное сечение в плоскости изображений; Ф — ориентировка; (и, v) — система координат выходного зрачка; (х, у) — местная система координат поля изображения
Рисунок А.1 — Схема к термину «одномерная оптическая передаточная функция»
Система координат выходного зрачка (см. рисунок А.1) имеет начало в центре выходного зрачка. Ось и перпендикулярна к меридиональной плоскости, ось v лежит в меридиональной плоскости, а оси и, v, z образуют правую систему координат.
Местная система координат поля изображения (х, у) [или соответственно (Л/х, Л/у) для Фурье-области] имеет начало в конечной точке изображения /. Ось х (или Л/х) перпендикулярна к меридиональной плоскости, ось у (или Л/у) лежит в меридиональной плоскости, то есть в направлении вектора изображения у". Оси (х, у) или (Л/х, Л/у) вместе с направлением оптической или базовой оси образуют правую систему координат.
При сканировании изображения диафрагмой или полуплоскостью предмет (мира, решетка, диафрагма, край полуплоскости) должен быть ориентирован перпендикулярно к направлению сканирования (см. рисунок А.1, позиции 15, 16).
Схема к термину «зрачковая функция» (см. статью 57) приведена на рисунке А.2.
1 — точка изображения в фокусе сферы; 2 — размер изображения у’; 3 — оптическая или базовая ось z; 4 — пересечение сферы с плоскостью и—z; 5 — пересечение сферы с плоскостью v—z; Р(и, v) — точка зрачковой функции с координатами (и, v) сферы сравнения
Рисунок А.2 — Схема к термину «зрачковая функция»
Схема к термину «автокорреляционный интеграл зрачковой функции» (см. статью 59) приведена на рисунке А.З.
1 — зрачок площадью S; 2 — смещенный зрачок; 3 — площадь интегрирования AS
Рисунок А.З — Схема к термину «автокорреляционный интеграл зрачковой функции»
УДК 001.4:535.31:006.354
ОКС 17.180.01
Ключевые слова: оптика и фотоника, характеристики оптических систем, оптическая передаточная функция, термины и определения
Редактор Н.В. Таланова
Технический редактор В.Н. Прусакова
Корректор Е.Д. Дульнева
Компьютерная верстка Е.О. Асташина
Сдано в набор 26.05.2022. Подписано в печать 07.06.2022. Формат 60х841/8. Гарнитура Ариал.
Усл. печ. л. 2,79. Уч.-изд. л. 2,74.
Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта
Создано в единичном исполнении в ФГБУ «РСТ» , 117418 Москва, Нахимовский пр-т, д. 31, к. 2.