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微距镜头测试方案

用微型Multi-slide测试卡分析微距镜头

测试微距镜头(佳能 MP-E65mm 1-5x)测试微距镜头(佳能 MP-E65mm 1-5x)
Imatest的Checkerboard模块在4.5版后有了很大的更新,它能通过一张棋盘图来自动分析清晰度、畸变、和色差。使用棋盘测试卡的最大好处是对取景没有严格要求(与其它种类的测试目标相比)。但是棋盘卡也缺少由SFRplus和eSFR测试卡提供的色彩和色调分析,这些功能目前是不能在高精度镀铬玻璃基板上实现的,可以先择其它专用测试卡。


Imatest的Micro Multi-Slide微距测试卡包含一些高精度的不同频率的棋盘格图案,可以根据不同放大倍率选择不同的测试区域,以下是本次测试的条件。

放大倍率图像高度中心 MTF50最佳光圈
1x23.71 mm29.61 cycles / object mmf/5.6
2x11.86 mm57.04 cycles / object mmf/5.6
3x7.90 mm74.55 cycles / object mmf/5.6
4x6.07 mm81.52 cycles / object mmf/4
5x4.74 mm87.61 cycles / object mmf/4

 

由于这项研究,我们现在知道了5倍放大率选择f/4光圈能使镜头的分辨率达到最大。详细结果展示如下:

1倍放大

这个报告用线宽/图像高度表示(LW/PH);

1x1x

1xR1xR


2倍放大

2x2x


2xR2xR


3倍放大

3x3x


3xR3xR
4倍放大

4x4x

4xR4xR
5倍放大

在该透镜极限放大倍数时,在f/4光圈时获得最多的空间细节

5x5x


5xR5xR

拍摄过程

我们基于这项相机设置,使用一台均匀照面的LED光源箱,对测试目标版拍摄高精度的图片。

场景示意场景示意

我们将相机安装在一个可调臂上,使用微调云台来调整距离和对焦。用不透明的材料对光源多余的光照面进行遮盖以防止额外的杂光增加光斑。

我们使用的各种放大倍率的取景如下:

取景取景
为了得到较好的清晰度测试,我们选择了在图像中能容下10个方块区域。这产生了相当大的SFR区域,有利于进行最可靠的测试并防止选取过多的区域。


我们以在3圆点标记处的卡为频率域的中心。为了获得最佳的倾斜边缘分析,我们大约旋转5°度,基于ISO 12233标准条件。我们目前的checkerboard模块可以自动侦测棋盘卡的测试位,但前提是必须包括设置区域内完整的行和列。


这意味着,旋转可以使取景有点难度,如果正方形的一个完整的行/列的一角被修剪掉,那么自动区域侦测将跳过一些你可能想测试的区域,也就是说产生不了最佳的图像边缘区域。但是我们在软件的后来版本中将改进这些选择程序。


如果我们想得到关于横向色差和畸变更详细地测试,需要分析点状图区域。

用5百万像素的相机拍摄的JPG图片来执行这个分析,图像尺寸如下表

放大图像高度图像像素大小
1X23.71毫米为13μm
2倍11.86毫米6.5μm
3X7.90毫米4.33μm
3.9倍6.07毫米3.33μm
5X4.74毫米2.6μm

分析步骤

我们做checkboard模块设置,选择所有区域:

区域选择区域选择
在最初确定预期的的MTF范围值时,我们在3D图上禁用自动缩放并设置总范围

22

后用Imatest的Batchview(批处理功能)结合大量的测试以生产上面的柱状图分析结果。我们也使用 ImageMagic 去形成漂亮的3D式的GIF动图:

convert -delay 100 mag1/Results/*3D.png 1x-3D.gif

我们希望这篇文章有助于测试您自己的设备。你可以购买我们的微距拍摄使用的玻璃测试卡 。也可以定制适合您的独特需求的测试目标或者其他近距离测试项目。




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