طرق اختبار جودة وأداء العدسة

طرق اختبار جودة وأداء العدسة

ملخص

يمكننا اختبار العدسة للحكم على جودتها وأدائها. ستقدم هذه المقالة على وجه التحديد طرق اختبار جودة العدسة وأدائها.

طرق اختبار جودة وأداء العدسة
كيفية اختبار جودة وأداء العدسة

لقد تم استخدام العدسات على نطاق واسع في جميع جوانب حياتنا. الغالبية العظمى من الصور التي نسجلها وننقلها، سواء كانت صورًا أو مقاطع فيديو، لا يمكن فصلها عن جميع أنواع العدسات.

بغض النظر عن التطبيق، فإن جودة صورة العدسة لها أهمية قصوى. لا يمكن فصل العدسة عالية الجودة عن التصميم المثالي وعملية التصنيع الدقيقة. بمجرد الانتهاء من التصميم، يجب التحكم بشكل صارم في عملية تصنيع العدسة. تتضمن عملية التصنيع الدقيقة للعدسة المعالجة البصرية والمعالجة الميكانيكية والتجميع البصري والميكانيكي والتعديل.

تؤدي الأخطاء في عملية تصنيع العدسة في بعض الأحيان إلى انخفاض حاد في الأداء. ولذلك فمن الضروري إجراء اختبار الأداء النهائي على العدسة المصنعة للتخلص من العدسة التي لا تلبي متطلبات الجودة. وفيما يلي كيفية اختبار جودة وأداء العدسة.

عدسة الفحص البصري

يعد الفحص البصري لجودة صورة العدسة إحدى طرق التأكد من جودة العدسة، مثل اختبار ثقب النقطة النجمية (ملاحظة صورة الثقب)، وخريطة الدقة (ملاحظة المخطط الخطي الدوري بمسافات مختلفة)، واختبار الإسقاط (استخدام العدسة لتغيير مخطط الاختبار، حيث يتم عرض الصورة على الشاشة) وغيرها من الاختبارات.

ومع ذلك، فإن لهذه الأساليب عيبًا مشتركًا، وهو أنها تعتمد على الحكم الشخصي للمراقب. حتى المراقبين ذوي الخبرة لا يمكنهم إصدار أحكام متسقة، كما أن معايير الحكم بين المراقبين المختلفين مختلفة تمامًا. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تكون هناك بعض المشكلات في الارتباط بين هذه الاختبارات والتطبيق النهائي، ومن الصعب أن تؤدي نتائج الاختبار هذه إلى توجيه التصميم بشكل فعال للتحقيق في المشكلات في عملية المعالجة وحلها.
USAF-1951 لوحة معدل تحديد الهوية
اختبار وظيفة نقل التعديل (MTF).

ومن أجل تجنب المشاكل الناجمة عن هذه الاختبارات الذاتية، تستخدم معظم الشركات المصنعة حاليًا طريقة اختبار وظيفة نقل التعديل (MTF) لتقييم جودة العدسة بشكل موضوعي. يستخدم MTF أهدافًا جيبية ذات ترددات مختلفة لاختبار العدسة. هدف الجيب هو نمط دوري يتكون من أشرطة سوداء وبيضاء، والتغيير من الأسود إلى الأبيض هو منحنى جيبي. ويسمى التغيير من الأسود إلى الأبيض بالتباين، والذي يتم قياسه كنسبة مئوية من شدة الضوء. عندما تقوم العدسة بتصوير هذه الأهداف إلى المستوى البؤري الخاص بها، تكون الصورة عبارة عن نمط جيبي مع تباين منخفض.
نسبة تباين 100% (MTF=1)
نسبة تباين 50% (MTF=0.5)
نسبة تباين 10% (MTF=0.1)

يُطلق على عدد الدورات (أو أزواج الخطوط) لكل ملليمتر اسم التردد المكاني للهدف. بالنسبة للأهداف ذات التردد المنخفض، يكون تباعد الأسطر أكبر، وتكون سعة تقليل التباين صغيرة أيضًا، ولكن مع انخفاض تباعد الأسطر وزيادة التردد المكاني، ينخفض ​​التباين في الصورة عادةً إلى الصفر، وتظهر بقع التصوير في الصورة موحدة ورمادية.

يُطلق على التردد في هذا الوقت اسم تردد القطع للعدسة (في الواقع، إذا تم فهمه من وجهة نظر الإلكترونيات، يمكن اعتبار العدسة بمثابة مرشح تمرير منخفض)، ويتم تعريف MTF على أنه تباين الصورة الناتج عن يتم التعبير عن العدسة والتباين المستهدف كنسبة وظيفة التردد المكاني.

في عملية اختبار MTF الفعلية، يستخدم القياس عادةً هدفًا أساسيًا (مثل نقطة أو خط أو حافة)، ثم يستخدم نظام الكاميرا أو كاشف المسح لقياس توزيع كثافة الصورة المقابلة، ويستخدم طريقة تحويل فورييه لحساب دالة نقل التشكيل المتوسطة للصورة. يوضح الشكل التالي دالة انتشار النقطة PSF التي تم الحصول عليها من خلال الاختبار وMTF التي تم الحصول عليها من خلال تحويل فورييه السريع.
PSF وMTF

لا تعد MTF طريقة قياس سريعة وموضوعية لتقييم جودة تصوير العدسات فحسب، بل يمكنها أيضًا مقارنة نتائج القياس مع توقعات التصميم، وتحقيق "التحكم في الحلقة المغلقة" في تصميم العدسة، ودراسة اختلافات الأداء بين التصميم والتصنيع وأسبابها .

تجدر الإشارة إلى أن MTF ليس مقياسًا واحدًا ولكنه يعتمد على منطقة التصوير في العدسة قيد الاختبار، أي مجال رؤية العدسة. بشكل عام، تعمل العدسة بشكل أفضل في المنطقة الوسطى من مجال الرؤية، وتتناقص تدريجيًا نحو حافة مجال الرؤية. لذلك، يجب إجراء اختبار MTF في مواضع مجال رؤية مختلفة للتأكد من أن أداء منطقة الصورة بأكملها مقبول.

خضعت العدسة الضوئية بالأشعة تحت الحمراء التي صممتها وأنتجتها Quanhom لاختبار MTF صارم لضمان جودة وأداء العدسة. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن العدسات البصرية بالأشعة تحت الحمراء بعد قراءة المحتوى أعلاه، فيمكنك الحصول على حل شامل عن طريق الاتصال بنا.

باعتبارنا شركة مصنعة محترفة للمكونات الكهروميكانيكية الضوئية ، فإننا ملتزمون بإنتاج العديد من عدسات التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء (بما في ذلك LWIR وMWIR وSWIR). لدينا فريق إنتاج ذو خبرة ونظام صارم لفحص الجودة لإجراء اختبارات وفحوصات صارمة على جودة منتجاتنا، والتي نالت الثناء بالإجماع من العديد من العملاء. نحن دائمًا نضع احتياجات العملاء في المقام الأول ويمكننا أن نوفر للعملاء تكنولوجيا الحلول الفعالة والخدمة الشاملة المدروسة ، إذا كنت مهتمًا بالعدسة الضوئية بالأشعة تحت الحمراء، فيرجى الاتصال بنا على الفور!