Этот тип тестирования обычно выполняется с бесконечной сопряженной оптической системой. Одним из примеров такого является (авто) коллиматор.
Коллиматоры и автоколлиматоры могут использоваться взаимозаменяемо для проверки объектива на бесконечности.
Процедура тестирования проста.
- Получите (авто) коллиматор, сфокусированный на бесконечность и содержащий цель с разрешающей способностью
- Сфокусируйте камеру на «бесконечном» расстоянии изображения от коллиматора
- Считать разрешающую способность, указанную целью
Преимущество этой системы состоит не только в том, что она измеряет разрешающую способность на бесконечности, но и позволяет фокусировать камеру с помощью коллиматора. Чтобы использовать коллиматор для фокусировки, просто выполните двоичный или прогрессивный поиск во время фокусировки. Пиковое разрешение представляет бесконечный фокус.
Автоколлиматоры могут также предлагать возможность фокусироваться на дальних, далеко сопряженных расстояниях. Например, с объективом 300 мм гиперфокальное расстояние может составлять тысячи футов. Правильно настроенный автоколлиматор может быть сфокусирован на определенное расстояние, чтобы вы могли сфокусироваться.
Коллиматоры можно найти на ebay за пару сотен и, если не повреждены, имеют тенденцию длиться вечно. Edmund Optics и Thor Labs несут коллиматоры в диапазоне $ 1 тыс. Ньюпорт является поставщиком среднего уровня. Cadillac производственных коллиматоров - это Moller Wedel, но он рассчитывает заплатить за это качество.
Система точечного источника проецирует коллимированный луч света в вашу камеру. Измеряя дифракцию посредством измерения PSF изображения, получаемого камерой, можно получить значение MTF. Системы, в которых используются точечные источники, обычно включают гониометр для внеосевых испытаний, но в этом нет особой необходимости.
Можно создать собственный точечный источник, используя обычную лампочку (предпочтительно светодиод) и коллимирующий окуляр телескопа. Точность вашего устройства будет зависеть от ваших возможностей по настройке и калибровке установки фокусировки. Измерение PSF / MTF довольно легко осуществить, если вы разбираетесь в компьютерах и имеете доступ к необработанным изображениям. OpenCV и различные дистрибутивы Python включают библиотеки для выполнения такой задачи.
Стоимость такой системы может составлять всего 50 долларов (стоимость окуляра), если у вас уже есть подходящее оборудование и компьютер. С другой стороны, фокусное тестирование точечного источника обычно считается наиболее точной формой тестирования оптической системы (в большинстве метрологий используются точечные источники), поэтому существует множество коммерческих систем. Самый дешевый, вероятно, около 5 тысяч долларов, а цены варьируются до 1 миллиона долларов, включая действительно впечатляющие системы от Optikos и Trioptics.
Оптические зеркала - самое простое решение. Если размер вашей чистой комнаты представляет собой большую часть (скажем, 1/2 или 1/4) вашего гиперфокального расстояния, рассмотрите возможность использования зеркал. 1 зеркало позволит вам удвоить расстояние до вашей цели, и вы можете продолжать добавлять зеркала. Используйте высококачественные зеркала, такие как оптические зеркала с первой поверхностью. Я рекомендую улучшенный алюминий для видимых применений из-за его превосходных характеристик в синей области. Для многих сгибов (больше 3) рассмотрите возможность повышения качества зеркал до 7 / лямбда или 10 / лямбда.
Чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше необходимо зеркало, но тем выше должно быть качество, чтобы соответствовать увеличенной угловой разрешающей способности. Чтобы определить необходимый размер оптического зеркала, сфотографируйте вашу цель через ручное или настенное зеркало. Отметьте края вашей разрешающей способности цели лентой, используя прямую трансляцию с камеры, чтобы оценить пределы обрезки. Затем вы можете измерить склеенную область.
Оптические зеркала можно купить за пару долларов, но я предлагаю перейти на разумный уровень качества во что-то более чем в 1 раз. Таким образом, ожидайте платить 30-90 долларов за зеркало. Лаборатории Edmund Optics или Thor являются хорошими источниками для новых зеркал. Не покупайте новые зеркала на ebay или amazon, где распространены подделки. Используемые научные зеркала, как правило, имеют высокое качество, и легко увидеть, что с зеркалом что-то не так в изображении.