Prueba de resolución de Century. Century Precisión Optics

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1 Prueba de resolución de Century. Century Precisión Optics Introducción El Century Lens Focus y el Test Chart System es el resultado de Century después de 40 años de experiencia en la construcción, reparación y testeos de sistemas ópticos. El chart puede utilizarse de diversas maneras: 1) Simplememte como ayuda para el enfoque. 2) Para efectuar comparaciones subjetivas. Cual se ve más nítido? Que lente es mejor? 3) O para medir el poder de resolución. El poder de resolución no es el único parámetro de la perfomance de un lente. Pero es sin embargo, uno de los principales factores que determinan la capacidad de un lente de formar fielmente la imagen de un sujeto dado. Al evaluar la conveniencia de un lente para un determinado propósito deben, además, tomarse en cuenta otros factores tales como distorsión, contraste, etc. En la mayoría de los casos, el usuario desea comparar lentes o testear un lente dado para determinar el nivel de perfomance. Un test de resolución resulta un método válido para obtener estos dato. El Century System permite realizar el testeado con exactitud. Previamente la mayoría de los charts requieren que el usuario compute las distancias del lente al chart. En muchos casos la determinación de la resolución requiere computación. En la mayoría de los casos, el Century System provee estos dato, a través de las tablas adjuntas. El método de computación Century está explicado para aquellos trabajos a otros cocientes de reducción o distancias focales que no aparezcan en las tablas. La Century Precisión Optics se sentirá complacida de contestar preguntas concernientes al sistema o asistir mediante el cálculo de valores o distancias no cubiertas por las tablas. Contenido del Sistema El sistema consiste de: 1) Un Chart de pared de 25" x 38" con blancos de resolución del tipo NBS y patrones estrellas Seimens estratégicamente ubicados. A. Patrón de Resolución: Juego de líneas verticales y horizontales y espacios de una medida dada. Ejemplo: "L" es un patrón. B. Blanco de Resolución: Un agrupamiento de patrones de resolución. C. Blanco de Resolución del tipo NBS: Un standard reconocido que cubre un amplio rango de valores de resolución. D. Estrella Seimens: Un auxiliar para el enfoque reconocida por "cantar" el foco o fuera de foco, mejor que otros patrones, aún bajo pobres condiciones de iluminación.

2 2 2) Un Chart "de campo" laminado de 81/2" x 11" (Un gran blanco de resolución del tipo NBS sobre una cara, y una estrella Siemens sobre la otra) para chequear foco y establecer "dureza". 3) Ocho blancos NBS suplementarios (Idénticos a los blancos de las esquinas del Chart de pared). Estos blancos pueden separarse y ubicarse alrededor del Chart de pared, para testear el campo total del lente en situaciones en las que el Chart de pared no sea suficiente. 4) Instrucciones: La clave del sistema. Las tablas facilitan el correcto posicionamiento de las lentes para testear y la lectura de los resultados. También se incluyen instrucciones para computar distancias y valores de resolución para situaciones no cubiertas por las tablas. Resolución: una nota de la Century No existen absolutos en cuanto a lo concerniente a qué es lo qué constituye una resolución aceptable. En el análisis final, si los resultados son satisfactorios a todos los factores involucrados, realmente no importa nada más. Algunos fabricantes pueden proveer datos de resolución, pero la mayoría no lo hace. Las variables involucradas en el testeo y el deseo de evitar discusiones con clientes son, entre otras, las razones por las cuales la mayoría de los fabricantes sólo proveen datos de resolución para lentes altamente especializados. Es posible hacer algunas aseveraciones generales basadas en los círculos de confusión aceptados para los cálculos de profundidad de campo: # En cinematografía de 16 mm., generalmente se acepta un círculo de confusión de 0,001". Esto se traduce en un poder de resolución de 40 L/mm (líneas por milímetro) y significa que en la mayoría de los casos, menos de 40L/mm no es lo suficientemente duro para un trabajo profesional. # En cinematografía de 35 mm., durante muchos años un círculo de confusión de 0,002" (20 L/mm) se consideraba aceptable. Como resultado de nuevos films y standards más elevados se ha llegado a un círculo de confusión de 0,001" también para 35 mm. # En 35 mm. SLR (24 x 36 mm) también emplea un círculo de confusión de 0,002". Aquí también, usuarios más críticos pueden considerar un círculo de confusión de 0,001" como más satisfactorio. En la mayoría de los casos, la resolución en los bordes resultará significativamente menor que en el centro, especialmente con lentes gran angulares.

3 3 Definición de Poder de Resolución: Mil Standard 150A El poder de resolución de un lente es una medida de su capacidad para formar la imagen de objetos cercanos entre sí de manera que sean reconocibles como objetos individuales. El poder de resolución se expresará en líneas por milímetros (*), generalmente en el plano corto conjugado. El poder de resolución se mide fotografiando u observando adecuados test charts a específicas distancias angulares del centro del campo. Los test charts consistirán de grupos de líneas rectas paralelas y espacios de igual ancho; el poder de resolución es el recíproco de la distancia centro a centro de las líneas que son apenas distinguibles en la imagen obtenida. Por "apenas distinguible" se entiende que el observador es capaz de contar el número correcto de líneas en la imagen obtenida, sobre el largo total de las líneas y en la correcta orientación, sujeto a la condición de que ningún patrón más grueso resulte no resuelto. La apariencia de resolución de un patrón fino mientras falla en la resolución de un patrón más grueso es un indicador de la presencia de resolución espúrea. Resolución espúrea es un fenómeno en el cual las líneas finas tienen resolución, aún cuando las gruesas no. (*)La resolución de video a veces se especifica en "Líneas TV" en lugar de líneas por milímetros. Líneas TV = L/mm x 2 x altura de la imagen L/mm = Líneas TV 2 x altura de la imagen Altura de la imagen para los formatos de videos más comunes: 1/2" Video = 4,8 mm 2/3 Video = 6,6 mm 1" CCTV = 9,6 mm Testeado de Resolución con el Century Test Chart La utilización del Century Test Chart se basa en el principio de reducción. Mientras más lejano se coloque el lente del chart, menores resultarán los patrones de resolución en el plano de la imagen. Mediante el control de la distancia entre el lente a testear y el chart, se pueden conocer la cantidad de reducción y los restantes valores de resolución. Ejemplo: Un lente NIKKOR 50mm f 1,4 se coloca a 100 veces la distancia focal (100 x 50 mm ) del chart. Los patrones se reduncirán 100 veces y asumen los valores que aparecen en la columna X = 100 de la Tabla A. La distancia chart-lente requerida para lograr la reducción 100X se encuentra en la Tabla B.

4 4 Tabla A En esta tabla pueden encontrarse los resultados del test. Una vez que el patrón de resolución más fino ha sido determinado, la resolución real en líneas por milímetros puede leerse en la columna apropiada. Ejemplo: Al testear un lente 25 mm a una resolución de 100 X el patrón E resulta resuelto. Siga la línea E a través de la página hasta la columna 100 X y obtendrá el número 58. Esto significa que se resuelven 58 líneas por milímetros. Number Of Focal Lengths From Chart To Test Lens X = A B C Value D of E Patterns F in G Lines H Per I 3, Millimeter J 2, K 1,8 3, L 1,3 2, M 0,9 1,8 3, Nota: En el Century Test Chart los patrones en los blancos de las esquinas corresponden a aquellos en el mayor blanco central. Ejemplo: El ancho y la separación de las líneas en el patrón H es el mismo en el patrón central y en los bordes. Solo varían el largo y la cantidad de líneas. El patrón H siempre representa el mismo valor de resolución a una reducción dada.

5 5 Tabla B La tabla B es la clave del Sistema Century. Simplemente encuentre la distancia focal del lente a testear en la columna " Focal Length ". La distancia al chart para lograr diversas reducciones aparece en la columna " Distance Column " impresa a lo ancho de la página. Distance from Chart 25X 50X 100X 200X 400X 800X Focal To To To To To To Length Lens Image Lens Image Lens Image 9.5 mm mm 247 mm 475 mm 485 mm 950 mm 960 mm 1.9 M 3.8 M 7.6 M 10 mm 250 mm 260 mm 500 mm 510 mm 1000 mm 1010 mm 2 M 4 M 8 M 12 mm 300 mm 312 mm 600 mm 612 mm 1200 mm 1212 mm 2.4 M 4.8 M 9.6 M 15 mm 375 mm 390 mm 750 mm 765 mm 1500 mm 1515 mm 3 M 6 M 12 M 16 mm 400 mm 416 mm 800 mm 816 mm 1600 mm 1616 mm 3.2 M 6.4 M 12.8 M 18 mm 450 mm 468 mm 900 mm 918 mm 1800 mm 1818 mm 3.6 M 7.2 M 14.4 M 20 mm 500 mm 520 mm 1000 mm 1020 mm 2000 mm 2020 mm 4 M 8 M 16 M 25 mm 625 mm 650 mm 1250 mm 1275 mm 2500 mm 2525 mm 5 M 10 M 20 M 32 mm 800 mm 832 mm 1600 mm 1632 mm 3200 mm 3232 mm 6.4 M 12.8 M 25.6 M 35 mm 875 mm 910 mm 1750 mm 1785 mm 3500 mm 3535 mm 7 M 14 M 28 M 40 mm 1000 mm 1040 mm 2000 mm 2040 mm 4000 mm 4040 mm 8 M 16 M 32 M 50 mm 1250 mm 1300 mm 2500 mm 2550 mm 5000 mm 5050 mm 10 M 20 M 40 M 55 mm 1375 mm 1430 mm 2750 mm 2805 mm 5500 mm 5555 mm 11 M 22 M 44 M 75 mm 1875 mm 1950 mm 3750 mm 3825 mm 7500 mm 7575 mm 15 M 30 M 60 M 85 mm 2125 mm 2210 mm 4250 mm 4335 mm 8500 mm 8585 mm 17 M 34 M 68 M 90 mm 2250 mm 2340 mm 4500 mm 4590 mm 9000 mm 9090 mm 18 M 36 M 72 M 100 mm 2500 mm 2600 mm 5 M 5.1 M 10 M 10.1 M 20 M 40 M 80 M 120 mm 3 M 3.12 M 6M 6.12 M 12 M M 24 M 48 M 96 M 135 mm 3.4 M 3.5 M 6.75 M 6.9 M 13.5 M 13.6 M 27 M 54 M 108 M 150 mm 3.75 M 3.9 M 7.5 M 7.65 M 15 M 15.2 M 30 M 60 M 120 M 180 mm 4.5 M 4.7 M 9 M 9.2 M 18 M 18.2 M 36 M 72 M 144 M 200 mm 5 M 5.2 M 10 M 10.2 M 20 M 20.2 M 40 M 80 M 160 M 240 mm 6 M 6.2 M 12 M 12.2 M 24 M 24.2 M 48 M 96 M 192 M 250 mm 6.25 M 6.5 M 12.5 M 12.8 M 25 M 25.3 M 50 M 100 M 200 M 300 mm 7.5 M 7.8 M 15 M 15.3 M 30 M 30.3 M 60 M 120 M 240 M 400 mm 10 M 10.4 M 20 M 20.4 M 40 M 40.4 M 80 M 160 M 320 M 500 mm 12.5 M 13 M 25 M 25.5 M 50 M 50.5 M 100 M 200 M 400 M 600 mm 15 M 15.6 M 30 M 30.6 M 60 M 60.6 M 120 M 240 M 480 M 800 mm 20 M 20.8 M 40 M 40.8 M 80 M 80.8 M 160 M 320 M 640 M Nota: Para las columnas "25X", "50X" y "100X" existen dos valores de distancias. Si la posición del plano focal está marcada. o su posición es conocida, utilice la distancia

6 6 " To Image " (a la imagen) para posicionar el chart a la distancia correcta de cámara. Al testear con cámaras de video o cualquier otro sistema donde la posición del plano focal es incierta utilice la distancia " To Lens " (al lente), y mida desde el chart hasta el medio del lente que se testea. En las columnas "200X", "400X" y "800X" sólo aparece un valor de distancia. Esto es así porque la diferencia relativa entre la distancia al lente y la distancia al plano focal a estas grandes reducciones es pequeña y puede ignorarse sin correr riesgo. El error resultante es menor que 0,5 %. Esta es la diferencia entre el valor del patrón E a 200X siendo 117 L/mm o 117,6 L/mm. El error es aún menor a 400X y 800X. El factor de reducción en la perfomance de un test de un lente debe elegirse basándose en la capacidad de enfoque del lente a testear y la resolución requerida. Ejemplo # 1: Un Zoom tiene foco mínimo a 5'. Para testear en 12 mm utilice la distancia 200X = 7' 11". La distancia 100X de 4' es menor que el foco mínimo del lente. Ejemplo # 2: Un típico lente de 6 mm no tiene escala de foco pero está permanentemente puesto a foco debido a su tremenda profundidad de campo. La columna 400X establece una distancia de 7 11" para un lente de 6 mm. Realice el test a esa distancia. Cálculo de la distancia requerida para testear un lente de una distancia focal que no aparezca en la tabla B Ejemplo: Testear un lente de 32 mm de distancia focal de cámara cinematográfica, para determinar si su poder de resolución excede las 80 L/mm. 1) De la Tabla A elija un cociente de reducción que le permita medir la resolución requerida. Filmando a 50X se llega a 117 L/mm. 2) Si la cámara tiene el plano focal marcado. Calcule la distancia del chart al plano focal : 51 distancias focales. (51 distancias focales = 51 x 32 mm = 1632 mm.) 3) Si lo desea, convierta las distancias métricas (1632 mm a unidades inglesas (pulgadas o pies). Para convertir a pulgadas, divida por 25, mm 25,4 = 64 1/4" Para convertir pulgadas a pies, divida por /4" 12 = 5' 4 1/4" 4) Cuidadosamente ajuste la distancia entre el chart y el plano focal a 5' 4" (1.632 mm) y filme el test. 5) Determine el patrón más fino resuelto por los métodos que se encuentran en la sección de las instrucciones " Leyendo el Film ". 6) Vuelva a buscar ese patrón en la columna 50X de la Tabla A y lea la resolución.

7 7 Recuerde: 1) Los lentes Zoom deben testearse a disposiciones específicas de distancia focal para realmente medir la resolución. La distancia lente-chart debe ajustarse a cada específica distancia focal tal como si se tratara de un test para un lente primario de esa específica distancia focal. 2) Ilumine el chart lo más parejo posible, evite brillos, reflejos y puntos luminosos. 3) Para mejores resultados, divida las exposiciones. (Es preferible una ligera sub exposición que una sobre exposición). 4) Elija el film cuidadosamente. Para determinar en forma absoluta el máximo poder de resolución, elija un film de grano fino con por lo menos dos veces la capacidad de resolución que la del lente que se plantea testear. Consulte al fabricante por información sobre emulsiones específicas. Si se va a testear con la emulsión que Ud. normalmente usa, chequee su poder de resolución. Por más bueno que sea el lente, este no podrá exceder los límites del film. 5) Recuerde que los valores de los blancos están referidos a las distancias a las que son fotografiados. La relación entre los patrones que conforman un blanco se basa en la raíz cuadrada de 2 ( 2 = 1,414). Cada blanco tiene un poder de resolución 2 veces menor que el anterior (más fino) y 2 veces mayor que el posterior (más grueso). Ejemplo: Blanco de 29 L/mm. Próximo más fino: 29 x 1,414 = 42 L/mm. Próximo más grueso: 29 1,1414 = 21 L/mm. Si Ud. fotografía desde el doble de la distancia que figura en las tablas, las cifras de resolución se duplican. Al hacerlo desde la mitad de aquellas las cifras también serán la mitad. Un estudio de la Tabla A confirma esta relación. Debido a que todos los cambios son proporcionales, uno puede encontrar los valores de los blancos cuando éstos estén filmados desde distancias diferentes a aquellas que aparecen en las tablas. Ejemplo: Un lente de 75 mm testeado a 10' del chart. Convierta 10' a mm = 10' x 12 = 120" x 25,4 mm = mm. Encuentre el cociente de reducción en este ejemplo: mm EFL = 40,6 distancias focales del chart. ( Verificación: 40,6 x 75 mm = 10 pies ) El cociente real desde el chart ( 40,6X ) dividido por cualquiera de los cocientes que aparecen en la Tabla A, multiplicado por el valor correspondiente para ese blanco, y el cociente elegido, será igual a la resolución real. Ejemplo: 40,6 50X = 0,81 (81 %) Localice el patrón más fino resuelto y multiplique por 0,81 Ejemplo: El patrón H resulta resuelto. Busque H en la columna 50X de la Tabla A. Este figura como 11 L/mm. Multiplique 11 L/mm por 0,81 para obtener la resolución real (9 L/mm ). La perfomance varía con el diafragma. Generalmente la resolución será mínima con el diafragma todo abierto, se mostrará un marcado incremento

8 8 cerrando un Stop, y continuará incrementándose por un par de Stop más y luego comenzará a disminuir la resolución. Los resultados para un lente EFL 10 mm para películas de 16 mm serían f 1,8: 42 L/mm f 2,8: 58 L/mm f 4: 83 L/mm f 5,6: 83 L/mm f 8: 83 L/mm f 11: 58 L/mm f 16: 42 L/mm Como los resultados del ejemplo lo demuestran, la difracción causa una real caída de la resolución después de f 8. Una lente puede estar demasiado cerrado!. Para mejores resultados, utilice filtros de densidad neutra, cuando sea necesario, para mantener el lente en su rango medio. Al testear lentes Zoom, filme al menos una serie todo abierto. La profundidad de foco (el margen de error en el plano del film), es mínima todo abierto, y cualquier pérdida de resolución en la posición angular puede indicar una falla del colimado entre la cámara y el lente. Leyendo el Film La resolución puede leerse directamente del negativo original (o reversible). El ojo humano puede resolver 8 a 10 L/mm. Para leer resoluciones más finas se requiere asistencia. 1) El film puede ser proyectado tan grande como sea necesario para leer el más fino patrón resuelto. 2) Una lupa u otro aparato de aumento de 8X a 10X permite leer valores de resolución de hasta 100 L/mm. 3) Una lupa de 20X permite leer valores de 150 a 200 L/mm. 4) Para mayores valores se necesita un microscopio. Utilice la menor magnificación posible para encontrar el más fino patrón resuelto. Como guía para determinar si un patrón ha sido o no resuelto, vuelva a consultar la definición de poder de resolución Mil Standard 150A. Century Precision Optics Burbank Blvd., North Hollywood - California USA - Teléfono: (818) Fax: (818) M.C.