ГОСТ 20825-75
Группа У99
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ОБЪЕКТИВЫ СЪЕМОЧНЫЕ
Метод измерения дисторсии
Camera lenses. Method for measurement of distortion
ОКП 44 4500*
_____________
* Введено дополнительно, Изм. N 1.
Дата введения 1976-01-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 14 мая 1975 г. N 1291 срок действия установлен с 01.07.76 до 01.07.81*
_______________
* Ограничение срока действия снято постановлением Госстандарта СССР от 21.12.1990 N 3225 (ИУС N 3, 1991 год). - Примечание изготовителя базы данных.
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие с 01.07.91 постановлением Госстандарта СССР от 21.12.90 N 3225
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 3, 1991 год
Настоящий стандарт распространяется на фотографические, киносъемочные и телевизионные съемочные объективы и устанавливает рекомендуемый метод измерения дисторсии.
Стандарт не распространяется на ортоскопические объективы.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. СУЩНОСТЬ МЕТОДА
1. СУЩНОСТЬ МЕТОДА
1.1. Определение дисторсии съемочных объективов основано на измерении поперечного смещения изображения предмета при повороте объектива вокруг его задней узловой точки.
У объективов, рассчитанных для работы с конечного расстояния, определение дисторсии основано на измерении величины изображения шкалы, установленной в предметной плоскости, и сравнении этой величины с рассчитанной по формулам параксиальной оптики.
1.2. Для проверки расчетного значения дисторсии ее необходимо определять при диафрагмировании объектива до значения 1:8-1:10.
Дисторсию с учетом влияния других аберраций объектива необходимо определять при полном относительном отверстии объектива.
2. АППАРАТУРА
2.1. Измерение дисторсии съемочных объективов должно производиться на оптической скамье по схеме черт.1, а для объективов, рассчитанных для работы с конечного расстояния, - по схеме черт.2.
1 - источник света; 2 - конденсор; 3 - раздвижная щель; 4 - коллиматор; 5 - объективодержатель; 6 - испытуемый объектив; 7 - шкала отсчета угловых перемещений объектива; 8 - микроскоп
Черт.1
Примечание. Вместо коллиматора допускается использование автоколлимационного микроскопа и плоского зеркала.
1 - осветитель шкалы; 2 - шкала в предметной плоскости; 3 - объективодержатель; 4 - испытуемый объектив; 5 - шкала в плоскости изображений; 6 - микроскоп
Черт.2
2.2. Апертурный угол конденсора в пространстве изображений должен быть больше апертурного угла коллиматора.
2.3. Световой диаметр коллиматора должен превышать диаметр входного зрачка испытуемого объектива на 10-20%.
2.4. Объективодержатель (черт.1) должен иметь возможность перемещения в горизонтальной плоскости вдоль оптической оси коллиматора и перпендикулярно к ней, а также вращения вокруг вертикальной оси для совмещения с ней задней узловой точки объектива. Радиальное биение при вращении объективодержателя вокруг вертикальной оси не должно превышать 0,005 мм.
2.5. Микроскоп должен иметь окулярный микрометр и механизм микрометренного перемещения вдоль оптической оси.
Апертура микрообъектива микроскопа (черт.1) должна быть больше апертуры испытуемого объектива в пространстве изображений.
Для измерения по схеме черт.2 апертура микрообъектива микроскопа должна быть равна
,*
где 
* - угол поля зрения испытуемого объектива в пространстве изображений, градусы;
- апертурный угол объектива в пространстве изображений, градусы.
_____________
* Формула и экспликация к ней соответствуют оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
Увеличение микроскопа должно быть 80-100
.
2.6. Шкала в предметной плоскости объектива должна иметь светлые штрихи на темном фоне, шкала в плоскости изображений - темные штрихи на светлом (прозрачном) фоне.
Количество равноотстоящих друг от друга штрихов на каждой шкале должно быть таким, чтобы в поле зрения объектива умещалось 10-20 штрихов (по 5-10 штрихов на каждом радиусе поля зрения, не считая нулевого штриха).
2.7. Средства измерений должны быть поверены или аттестованы в установленном порядке.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
3. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЮ
3.1. Подготовка к измерению - по схеме черт.1.
3.1.1. Закрепить испытуемый объектив в объективодержателе первой линзой к коллиматору и отцентрировать его относительно объектива коллиматора.
3.1.2. Установить раздвижную щель в фокальной плоскости коллиматора. Ширина щели 
, мм, должна быть
,
, 
- фокусные расстояния соответственно объектива коллиматора и испытуемого объектива, мм;
- эмпирический коэффициент, равный 0,01 мм.
3.1.3. Проверить совмещение задней узловой точки объектива с вертикальной осью вращения объективодержателя вдоль оптической оси коллиматора. Для этого объектив переместить вдоль оптической оси и навести микроскоп на резкое изображение щели. Наблюдая в микроскоп, найти такое положение объектива, при котором поворот его вокруг вертикальной оси на небольшие углы 
не вызывают заметного поперечного смещения изображения.
3.1.4. Проверить совмещение задней узловой точки объектива с вертикальной осью вращения объективодержателя в направлении, перпендикулярном оптической оси коллиматора. Для этого объектив повернуть на углы, близкие 
, и оценить одинаковость резкости изображения щели соответственно для 
и 
. Одинаковость резкости изображения щели обеспечивается поперечным перемещением объектива.
3.1.5. Проверить удаление выходного зрачка объектива от его задней узловой точки.
Для этого следует повернуть объектив на угол 
и навести микроскоп на резкое изображение щели. Если при наведении наблюдается поперечное смещение изображения в поле зрения микроскопа, то это является признаком значительного удаления выходного зрачка объектива от задней узловой точки.
При значительном удалении друг от друга задней узловой точки объектива и выходного зрачка необходимо рассчитать величину перемещения микроскопа 
, мм, вдоль оптической оси коллиматора по формуле
,
где - угол поворота объектива вокруг вертикальной оси.
3.2. Подготовка к измерению - по схеме черт.2.
3.2.1. Установить шкалу 2 на заданном расстоянии от первой линзы объектива, а шкалу 5 в плоскости изображения шкалы 2.
3.2.2. Совместить нулевые штрихи обеих шкал с оптической осью объектива с погрешностью не более 0,1-0,3 мм.
3.2.3. Сориентировать плоскости шкал параллельно друг другу и параллельно опорному торцу объективодержателя. Непараллельность не должна превышать 30-60".
3.2.4. Совместить плоскость шкалы 5 с плоскостью изображения шкалы 2.
3.2.5. Совместить изображение нулевого штриха шкалы 2 с нулевым штрихом шкалы 5.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
4.1. Измерение - по схеме черт.1.
4.1.1. Навести микроскоп на резкое изображение щели.
4.1.2. Повернуть объектив на угол 
(
) и отодвинуть микроскоп на величину (при необходимости).
4.1.3. Снять отсчет 
(
) по шкале окулярного микрометра микроскопа.
4.1.4. Повернуть объектив на угол ().
4.1.5. Снять отсчет () по шкале окулярного микрометра.
4.1.6. Повторить измерения для нескольких значений , устанавливая углы через 
в пределах поля зрения испытуемого объектива.
4.2. Измерение - по схеме черт.2.
4.2.1. Навести микроскоп на изображение 
-го штриха, ближайшего к нулевому.
4.2.2. Наблюдая в микроскоп, измерить расстояние 
по шкале 5 от ее нулевого (центрального) штриха до ближайшего штриха, граничащего с изображением -го штриха шкалы 2.
4.2.3. Измерить расстояние 
между изображением -го штриха шкалы 2 и ближайшим штрихом шкалы 5.
4.2.4. Произвести измерения по всему диаметру поля зрения объектива для 5-10 значений 
на каждом радиусе поля зрения, где - размер предмета, т.е. расстояние между нулевым и -м штрихами шкалы 2.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Обработка результатов при измерении - по схеме черт.1.
5.1.1. Определить для каждого значения () 
.
5.1.2. Определить для каждого значения 
дисторсию по 
, мм, по формуле
,
где 
- цена деления барабана окулярного микрометра с учетом увеличения объектива.
При измерении автоколлимационным методом дисторсию , мм, следует определять по формуле
.
5.1.3. Определить величину изображения 
, мм, по формуле
,
где 
- измеренное фокусное расстояние объектива, мм.
5.1.4. Определить дисторсию в процентах
.
5.1.5. Результаты измерений и вычислений оформить в виде табл.1.
Таблица 1
мм
|
|
|
|
|
|
|
|
5.2. Обработка результатов при измерении - по схеме черт.2.
5.2.1. Определить величину изображения 
(
), мм, для двух радиусов поля зрения по формулам:
;
.
5.2.2. Найти величину изображения для всего радиуса поля зрения как среднеарифметическое значение для двух радиусов по формуле
.
5.2.3. Вычислить поперечное увеличение 
по формуле
.
5.2.4. Определить поперечное увеличение 
. Для этого необходимо построить график (черт.3), на котором по оси абсцисс отложить значения 
, а по оси ординат - вычисленные значения . Соединяя точки на графике и продолжая его до пересечения с осью ординат, найти значение .
Черт.3
5.2.5. Вычислить дисторсию 
, мм, по формуле
.
5.2.6. Вычислить дисторсию в процентах 
.
5.2.7. Результаты измерений и вычислений оформить в виде табл.2.
Таблица 2
мм
1-й радиус поля | 2-й радиус поля |
|
|
|
|
| ||||||
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
5.3. Построить график дисторсии (черт.4). Для этого по оси абсцисс отложить значения дисторсии в мм в масштабе 10:1, 100:1, 500:1 (масштаб зависит от величины дисторсии) или в процентах в масштабе, при котором 10 мм графика соответствуют 1% дисторсии. По оси ординат отложить величину линейного поля зрения испытуемого объектива в мм или угловое поле зрения в градусах. Масштаб по оси ординат выбирают таким, чтобы 50 мм графика соответствовали 
или 
.
Черт.4
5.4. Результаты измерений дисторсии сравнивают с расчетными значениями для конкретного объектива.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).