镜头组装完成,尚需要测试解像力及成像质量的好坏,不同的光学系统应用不同的镜头,所以也有不同的解像检测方式,依普遍性来讲,目前有下列几种:
1.数位像机镜头:通常使用投影解像力仪,特殊情况也可用MTF 机检测。
2.扫描仪镜头:使用MTF 机检测。
3.液晶投影机镜头:使用投影光机检测解像,与数字像机镜头的差别在于投影光源及chart的不同。
4. 解像力与成像品质光学镜头从设计、制程到组装完成,需经过整个team 的努力,如果解像力及成像质量不好的话,就浪费庞大的人力及物力,所以一般解像不良的镜头可以根据实测的不良现象加以归类分析,看看现象是需要变更哪些更关键参数,或许将不良镜头拆掉,即可重装成良品,或是需另外投料,作为量产时的改进。对于不良镜头的要因分析,其实是光学厂重要的课题,一般称为「trouble shooting」,除了光学方面的专业知识外,当然更需要实务的经验。以下就针对普遍性的解像不良现象种类、要因分析、以及解决之道,加以研究。
5. 解像力
解像力就是所谓的空间频率,当解像力无法达到规格的要求,即判定不良,纵使是不良品,也可从解像看出不同的不良现象。
(1).不良现象:整面chart 解像不清晰。要因分析:可能是镜片装反面,或者装错镜片。
对策:将镜头拆掉重新组装即可。
(2).不良现象:半面chart 解像不清晰,而且有互拉的现象,例如当左边清楚时,右边模糊;调整焦距,右边清楚时,右边又模糊了,这是明显的倾斜(tilt)现象。
要因分析:镜片、零件、装配手法、投影治具、投影解像力仪等等都是原因之一。
(3).不良现象:中心与外围(0.7or0.9F)解像互拉,例如当中心清楚时,周边模糊;调整焦距,外围清楚时,中心又模糊了,这就是filed curvature 现象,也是像差的一种。
要因分析:Air space、镜片厚度是影响较大的因素
6. 成像品质
不同于解像力,成像质量也是镜头另一项重要的检测标准,如:lateral color、flare、dark corner、鬼影…等。
(1).不良现象:畸变像差。
量测方式:利用投影测试解像力时,量测上、下、左、右四条线的长度,并与中心的十字线做比较。
要因分析:球面透镜的特性。
对策:需从设计上优化,或是采用非球面镜片。
(2).不良现象:色差(lateral color)。
量测方式:
a.利用投影测试解像力时,使用目测方式,可以看到pattern 的白线边会有蓝、红边的线条,不过此种方式
只能看出成像质量的色散,而无法计量。
b. MTF 机不仅可以量测解像力,也有lateral color 的计量方式。
要因分析:波长是折射率的函数,也是复合光(白光)的特性。
对策:可以从材质(低折射率)的选用以及设计上优化。
(3).不良现象:B.F.L 或是放大率I 值规格外。
量测方式:
a. B.F.L 规格外,DSC 镜头利用投影测试解像力时,可由后焦量表看是否超出±2mm 规格外。
b.放大率I 值规格外,I 值是scanner 必须量测的重要数值,MTF 机可以自动计算I值。
要因分析:放大率跟E.F.L 有相对关系。
(4).不良现象:光斑(flare)。
量测方式:数字像机镜头可以利用数字像机用目测或是实拍方式,观察flare,画面中出现不该有的光晕,即是flare,会影响拍照质量。
要因分析:杂散光所致。
对策:
1.逆光拍照,尤其是面對太陽和光源,將保護鏡取下。
2.使用透光率較高的保護鏡,如B+W MRC、Nikon L37C。
3.調整取景角度,或高或低、或左或右,從觀景器就可以看見造成鬼影和光斑的嚴重程度。
4.光源和鏡頭光軸一致時較不易產生光斑。
5.尽量使用遮光罩,有必要時遮光罩內植上不反光的黑色絨布。