01 Was ist das USAF 1951 Resolution Plate?
USAF 1951 (United States Air Force 1951 Resolution Target) ist eines der weltweit am häufigsten verwendeten Testziele mit Standardauflösung. Es besteht aus einer Standardanordnung aus schwarzen und weißen Streifen und dient zur Beurteilung kleinster Details, die ein optisches System auflösen kann. Vereinfacht ausgedrückt: Wie viele Zeilen ein Objektiv klar trennen kann, entspricht seinem Auflösungsvermögen.
Zu den gängigen Anwendungen gehören:
◆Überprüfung der Objektivforschung und -entwicklung
◆Industrielle Sehtests
◆Mikrosystembewertung
◆Akzeptanz des optischen Systems
02 Was sind die Gruppe und das Element im Abwicklungsausschuss?
Das Muster der USAF 1951 besteht aus mehreren Gruppen und Elementen. Jede Gruppe enthält 6 Elemente, jedes Element entspricht einer anderen Ortsfrequenz (lp/mm).
Je größer die Zahl, desto feiner sind die Linien und desto schwieriger ist der Test.
03 Wie verwende ich USAF 1951 richtig?
Schritt 1: Richten Sie das Testsystem ein
Dazu gehören typischerweise:
◆Lichtquelle (gleichmäßige Ausleuchtung)
◆USAF Resolution Board
◆Objektiv im Test
◆CCD/CMOS-Kamera
◆Anzeige- und Analysesoftware
Grundlegender Testpfad:
Lichtquelle → USAF-Auflösungsplatine → Testobjektiv → Sensor → Bildanalyse
Hinweise:
◆Stellen Sie eine gleichmäßige Ausleuchtung sicher
◆Präziser Fokus
◆Richten Sie die optische Achse so genau wie möglich aus
◆Vermeiden Sie Systemvibrationen
Schritt 2: Finden Sie die klarste Bildposition
Passen Sie die Brennweite oder den Arbeitsabstand an, um eine optimale Bildschärfe zu erzielen.
Dies ist der wichtigste Schritt, der sich auf die Ergebnisse auswirkt.
Schritt 3: Beobachten Sie „Können sie noch getrennt werden?“
Untersuchen Sie das Bild:
Bei welcher Gruppe, bei welchem Element sind die schwarzen und weißen Streifen noch deutlich zu unterscheiden?
Beurteilungskriterien:
Deutlich erkennbare schwarze und weiße Streifen
Streifen verwischt, ausgegraut oder nicht unterscheidbar
Das letzte erkennbare Muster stellt die Obergrenze der Systemauflösung dar.
04 Wie konvertiert man in lp/mm?
Jede Gruppe/jedes Element entspricht einer festen Ortsfrequenz. Umrechnungsformel:
Zum Beispiel:
◆Gruppe 5, Element 3
◆Entspricht ca. 20 lp/mm
lp/mm (Linienpaare/mm) = Anzahl der schwarzen und weißen Linien, die pro Millimeter unterschieden werden können
Mindestlinienbreite = Breite einer einzelnen schwarzen oder weißen Linie
Beziehung zwischen den beiden:
05 Wie lässt sich die Zuverlässigkeit von Testergebnissen ermitteln?
Häufig sind ungenaue Tests nicht auf Objektivprobleme zurückzuführen, sondern auf Probleme mit der Testmethodik.
Empfohlene Lektüre:
06 Wann werden Gruppen mit höherer Auflösung benötigt?
Da die Auflösung von High-End-Objektiven immer besser wird, reichen herkömmliche Gruppen 5 und 6 nicht mehr aus.
Zum Beispiel:
◆Halbleiter-Inspektionsobjektive
◆Mikroskopobjektive mit hoher NA
◆AOI-Systeme
◆Industrielle Vision mit ultrahohen Pixeln
Oft sind Gruppe 9 / Gruppe 10 / Gruppe 11 erforderlich, um die Fähigkeiten des Systems wirklich zu messen.
Insbesondere: USAF Gruppe 11 (bis ca. 3500 lp/mm)
ist zu einem wichtigen Standard für die Prüfung ultrahochauflösender Objektive geworden.
Abschluss
Das Auflösungsdiagramm der USAF 1951 ist klassisch, weil es einfach, intuitiv und zuverlässig ist.
Es hilft nicht nur festzustellen, ob ein Objektiv „klar sieht“, sondern hilft Ingenieuren auch dabei, schnell genau herauszufinden, wie „klar“ das System sehen kann. Um wirklich zuverlässige Testergebnisse zu erhalten, sind die Auswahl des geeigneten Auflösungsdiagramms und die Verwendung der richtigen Testmethoden von entscheidender Bedeutung.
