---

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЕ

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ
ЧАСТОТНО-КОНТРАСТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ГОСТ 21815.18-90

Издание официальное

15 коп. БЗ 12—90/998

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москв

а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЕ

М

ГОСТ

21815.18—90

етод измерения пространственной
частотно-контрастной характеристики
Image intensifier and image converter tubes.

Modulation transfer function

О,КП 63 4030

ата введения 01.01.93

Настоящий стандарт устанавливает метод измере'ния простран- ственной частотно-контрастной характеристики (далее — ЧКХ) электронно-оптических преобразователей (далее —• ЭОП), пред­назначенных для применения) в приборах видения.

Общие требования к проведению измерений и требования бе­зопасности — по ГОСТ 21815.0, требования к источникам нап­ряжения приемника излучения — по ГОСТ 11612.0.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их поясне­ния приведены в приложении 1 настоящего стандарта, в ГОСТ 16263 и ГОСТ 19803.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

1. ПРИНЦИП ИЗМЕРЕНИЯ

   1. Принцип измерения пространственной ЧКХ заключается в измерении коэффициента передачи контраста (далее — КПК)

для ряда пространственных частот Af_K , приведенных к пло­скости фотокатода испытуемого изделия, в диапазоне, который указывается! в стандартах или технических условиях на ЭОП конкретного типа.

циеи модуляции сигнала -і—-г-д— , представляющей отноше-

^шахт^шіп/

ние амплитуды переменной составляющей распределения к сред- нему значению, т. е. к постоянной составляющей. Во время из­мерения значения постоянной составляющей должны быть неиз-

Издание официальное

© Издательство стандартов, 1991

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,
тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта ССС

Рменны, тогда измеренные амплитуды будут пропорциональ* ны КПК, а КПК для каждого значения пространственной часто­ты , приведенной к фотокатоду ЭОП, вычисляют по формуле

А

(1)

лах ^min
^maxb^min

где А_тах —максимальное значение полезного сигнала;

Л_тіп —минимальное значение полезного сигнала.

Примечания:

1* Гармонический анализ позволяет использовать:

сканирование изображения щели растром переменной плотности или пере­менной площади с синусоидальным законом пропускания в направлении ска­нирования;

сканирование изображения щели растром с прямоугольной формой волны с последующим выделением основной гармоники сигнала путем электронной фильтрации;

сканировіаніие изображения полуплоскости узкой щелью с представлением результатов в виде ЧКХ.

Все указанные методы должны удовлетворять требованиям по погрешности измерений, указанным в настоящем стандарте.

2. Допускается сканирование растром с прямоугольной формой волны без выделения основной гармоники сигнала. В этом случае произведенные изме­рения следует квалифицировать, как определение КПК. по растру с прямоуголь­ной формой волны (Т _N с указанием в стандартах или технических уело- К

виях на ЭОП конкретного типа).

2. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА

   1. Для измерения КПК ЭОП следует применять измеритель­ные приборы и вспомогательные устройства, входящие в установ­ку, в соответствии с черт. 1.

1 — осветитель; 2 — диафрагма со щелью; 3 — входная оптика (микрообъектив в обратном ходе); 4 — ЭОП; 5 — держатель ЭОП; 6 — выходной микрообъектив; 7 — выходной зрачок микрообъек­тива поз. 6; 8 — анализирующий растр; 9 — коллектив; 10 — при­емник излучения; 11 — регистрирующее устройство; 12 — микро­скоп; ФХ — фотокатод; Э — экран; Д — анализирующий блок

Черт. 1

Максимальная! погрешность установления освещенности не должна превышать 15 %, закон распределения нормальный.

Примечание. Допускается применение осветителя с ненормированным спектральным составом излучения. При этом в эксплуатационной документации на осветитель должна быть приведена методика определения указанной осве­щенности с погрешностью, не превышающей значений и. 2.2'.

1. 3. Диафрагма со щелью должна быть установлена на опти­ческой оси установки в плоскости предмета входного объектива*, и удовлетворять требованиям, изложенным в приложении 2.

   4. Типы входного и выходного микрообъективов, их апертуры и увеличение указывают в стандартах или технических условиях на конкретные типы ЭОП.

   5. Держатель ЭОП должен обеспечивать надежное крепле­ние ЭОП и обеспечивать возможность измерения ЧКХ в точках фотокатода испытуемого ЭОП, заданных в стандарте или в тех­нических условиях.

   6. Анализирующий растр должен быть установлен в плос­кости изображения выходного объектива. Контраст растра дол­жен быть абсолютным, т. е. равен 1. Светопропускание растра допускается с синусоидальной и прямоугольной формой волны. Высота растра не должна превышать изображение щели в его плоскости. Остальные требования — в приложении 3.

   7. Коллектив располагается на оптической оси выходного микрообъектива и должен проектировать выходной зрачок микро­объектива в плоскость светочувствительной площадки приемника излучения». Геометрические размеры должны удовлетворять тре­бованиям приложения 3.

   8. Регистрирующее устройство должно обеспечивать удоб­ную индикацию электрических сигналов (амплитудные значения), при необходимости, с последующим усилением и дополнительной электронной обработкой. Средняя квадратическая случайная по­грешность регистрирующего устройства не должна превышать 2 %, доверительная вероятность Р = 0,95, закон распределения — нор­мальный.

2. Выбор элементов схемы (микрообъективов, приемников излучения, регистрирующего устройства) проводят согласно при­ложению 3, ГОСТ 21815.0 и приложению 4 настоящего стандарта.ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

   1. Испытуемый ЭОП устанавливают в держателе в положе­нии, указанном в документации на данный тип ЭОП, соединяют с источником питания (участок фотокатода для измерения ЧКХ указывается в ТУ на ЭОП).

   2. На ЭОП подают номинальное напряжение, указанное в стандартах или технических условиях на ЭОП конкретного типа.

   3. Лампе накаливания задают режим, соответствующий ис­точнику света с цветовой температурой 2856 К по ГОСТ 7721.

   4. С помощью осветителя обеспечивают яркость щели или освещенность ее изображения на фотокатоде, не превышающую максимальной рабочей освещенности £_1ПЗх для ЭОП конкретного типа (в соответствии с ТУ).

   5. Наблюдая в микроскоп, находящийся на оптической оси выходного объектива и сфокусированный на растр, производят не­обходимые предварительные фокусировки:

изображения щели на входе ЭОП;

изображения щели с выхода ЭОП в плоскость анализирующего растра.

Изображение щели (его средняя часть) должна перекрывать по высоте размер растра.

Окончательный контроль фокусировок — ио максимальной величине сигнала.

1. 6. Для регистрации сигналов от изображения щели, промоду- лированного растром, на оптическую ось выходного объектива за растром вводят коллектив, изображающий выходной зрачок выходного микрообъектива на рабочую площадку приемника из­лучения, подключенного к регистрирующему устройству.

   7. Проводят регистрацию сигналов во всем диапазоне час­тот растра, сканируя им изображение щели с экрана испытуемо­го ЭОП. Для повышения точности измерения проводят не менее 5 раз.

   8. Для определения нулевого отсчета Л_о проводят регистра­цию сигнала при работе испытуемого ЭОП без световой нагруз­ки на катод (учет темнового фона и посторонних засветок). Полу­ченное значение сигнала принимают за нулевой отсчет Ло-

   9. Измерение КПК и нулевого отсчета Л_о проводят в тем­ноте.

2. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   1. К

      для каждой частоты N_K,

      оэффициент передачи контраста Тм испытуемого ЭОП К

приведенной к плоскости фотокатода ис­пытуемого ЭОП, вычисляют по формуле

max

■K

_tt,

(2)

где Л_тах — максимальное значение сигнала, соответствующее сов­мещению центра прозрачного штриха растра в сере­дине элемента каждой группы с изображением щеки; Д_тіп — минимальное значение сигнала, соответствующее сов­мещению центра непрозрачного штриха в середине элемента каждой группы с изображением щели;

Л_о — значение нулевого отсчета;

К_п — поправочный коэффициент, учитывающий системати­ческую погрешность, вносимую измерительной уста­новкой.

Поправочный коэффициент К_п определяют для каждого конк­ретного варианта входной и выходной оптики для каждого типа измеряемых ЭОП.

Определение поправочного коэффициента проводят по методике, указанной в приложении 5, и результат заносят в фор­муляр измерительной установки.

Пространственную частоту (Af_K ), мм^-1, — рассчитывают по формуле

N_K= , (3)

где Г_э—электронно-оптическое увеличение испытуемого ЭОП, измеренное по ГОСТ 21815.10;

Твых.оп •—увеличение выходного микрообъектива (указывают в ТУ на изделие конкретного типа);

Р— период растра анализирующего блока, мм (указывают

в формуляре измерительной установки).

1. 2. С

      ха-

      троят график зависимости значений КПК от частоты N_K,T=f(N_K ), представляющий собой частотно-контрастную рактеристику ЭОП.

   3. С графика ЧКХ снимают значения Tn для заданных час­тот по НТД на испытуемое изделие.

2. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

   1. При соблюдении требований настоящего стандарта сум­марная погрешность измерения КПК ЭОП для частоты, не пре­вышающей 16 шт./мм, с вероятностью 0,95 находится в интер­вале

± 10 % — Для изделий с Г_э >0,81;

± 12 % — Для изделий с Г_э <0,80.

Закон распределения — нормальный.

Расчет погрешности приведен в приложении 6.

т
lL

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ,

И ИХ ПОЯСНЕНИЯ

Термин

Буквенное
обозначение

Определение

Анализирующий растр

Испытательный элемент с извест­ными формой, размерами и разме­те. !ги ем темных и светлых участков,

Пространствен н ая ч асто - та растра

Пространственная та, приведенная к тоду ЭОП

часто-

Простр анственн а я ч аст о - та, приведенная к экрану ЭОП

!их пропусканием, плотностью

В е л ич ина, о бр атная расстоянию между последовательными максиму­мами в распределении растра

Пространственная частота растра, пересчитанная в плоскость фотокато­да ЭОП с учетом увеличения эле­ментов схемы

Пространственная частота растра, пересчитанная в плоскость экрана ЭОП, с учетом увеличения элементов

схемы

Функция рассеяния линии

Р аспределение интенсивности све­та в изображении бесконечно тонкой светящейся линии

Оптическая передаточная функция

G(<o)

Н ор м ал изованн ее

})урье-преобра-

ЗЕ

зование

рункции рассеяния линии

TOiKa-

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

ТРЕБОВАНИЯ К ДИАФРАГМЕ СО ЩЕЛЬЮ

Диафрагма представляет собой непрозрачную пластину с окном прямоуголь-

н

с черт. 2. Отношение коэффициента пропус- и непрозрачного поля диафрагмы (т J долж­

ой формы-щелью в соответствии кания, соответственно, щели (т_щ) но удовлетворять условию

>

(4)

200 .

Ширину щели (а) определяют из условия

к щах

вх.оп

(5)

«где Англах—максимальное значение пространственной частоты на катоде ис­пытуемого ЭОП в диапазоне частот, указанных в документации на ЭОП конкретного типа, мм^-1;

Г вх оп — увеличение входной оптики.

Рабочую высоту щели (Л_р) в миллиметрах определяют из условия

Я

(6)

р

Г Г ’