DIN 4522-7-2015 Photographic lenses - Part 7 Characterization of the quality of photographic lenses《照相镜头 第7部分 照相镜头质量特性》.pdf

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1、Juni 2015DEUTSCHE NORM DIN-Normenausschuss Veranstaltungstechnik, Bild und Film (NVBF)Preisgruppe 8DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 37.040.10!%BIL“2313841www

2、.din.deDDIN 4522-7Aufnahmeobjektive Teil 7: Kennzeichnung der Abbildungseigenschaften fotografischerObjektivePhotographic lenses Part 7: Characterization of the quality of photographic lensesObjectifs photographiques Partie 7: Charactristique de qualit des objectifs photographiquesAlleinverkauf der

3、Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 4522-7:1991-04www.beuth.deGesamtumfang 12 SeitenDIN 4522-7:2015-06 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Allgemeine Grundlagen . 4 4 Darstellungen 5 5 Bildgte-Kenngren . 6 5.1 Allgemeines . 6 5.2 Spekt

4、raler Transmissionsgrad 6 5.3 Bildfeldausleuchtung (Relative Bestrahlungsstrke im Bildfeld) 6 5.4 Falschlichtanteil 7 5.5 Verzeichnung 7 5.6 Modulationsbertragung . 7 6 Genauigkeitsangaben 8 Anhang A (normativ) Darstellungen . 9 DIN 4522-7:2015-06 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss

5、 NA 149-00-02 AA Fotografische Gerte“ des DIN-Normenausschusses Veranstaltungstechnik, Bild und Film (NVBF) erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle

6、diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Die Normenreihe DIN 4522, Aufnahmeobjektive, besteht aus den folgenden Teilen: Teil 3: Belichtungskorrekte Blendenzahlen (e-Zahl) Teil 4: Messung des spektralen Transmissionsgrades Teil 5: Einfluss der Objektive auf die Farbwiedergabe bei Farbfilmen Beg

7、riffe und Farbwiedergabe-Kennzahlen Teil 6: Einfluss der Objektive auf die Farbwiedergabe bei Farbfilmen Empfohlene Werte fr die Farbwiedergabe-Kennzahlen Teil 7: Kennzeichnung der Abbildungseigenschaften fotografischer Objektive Teil 11: Beschriftung und Vorzugswerte nderungen Gegenber DIN 4522-7:1

8、991-04 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) normative Verweisungen: Normen der Reihe DIN 58185 durch DIN ISO 9334 und DIN ISO 9335 ersetzt; b) neuen Absatz in 5.3 Bildfeldausleuchtung“ eingefgt; c) Dokument redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 4522-7: 1991-04 DIN 4522-7:2015-06 4 1 Anw

9、endungsbereich Dieses Dokument legt die einheitliche Darstellung von Gren fest, die fr die Kennzeichnung fotografischer Objektive herangezogen werden. Es legt keine Bewertungskriterien fr die verschiedenen Gren fest, da diese jeweils vom Anwendungsfall (z. B. der Nachvergrerung des Bildes) abhngig s

10、ind. Die Verfahren zur Ermittlung der entsprechenden Gren sind in DIN 4522-4, DIN 4522-5, DIN 4522-6, DIN ISO 9334, DIN ISO 9335, DIN 58186 und DIN ISO 9039 festgelegt. Dieses Dokument gilt fr fotografische Objektive an Kameras fr Filmformate bis 6 cm 6 cm bei Benutzung im sichtbaren Spektralbereich

11、 zwischen 350 nm und 700 nm. Fr andere Formate oder abweichende Spektralbereiche ist es gegebenenfalls sinngem abzuwandeln. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei dati

12、erten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 4522-4, Aufnahmeobjektive Messung des spektralen Transmissionsgrades DIN 4522-5, Aufnahmeobjektive Einfluss der Obje

13、ktive auf die Farbwiedergabe bei Farbfilmen Begriffe und Farbwiedergabe-Kennzahlen DIN 4522-6, Aufnahmeobjektive Einfluss der Objektive auf die Farbwiedergabe bei Farbfilmen Empfohlene Werte fr die Farbwiedergabe-Kennzahlen DIN 58186, Qualittsbewertung optischer Systeme Bestimmung des Falschlichts D

14、IN 58188:1991-11, Qualittsbewertung optischer Systeme Bestimmung der relativen Bestrahlungsstrke im Bildfeld DIN ISO 9039, Optik und Photonik Qualittsbewertung optischer Systeme Bestimmung der Verzeichnung DIN ISO 9334, Optik und Photonik Optische bertragungsfunktion Begriffe und mathematische Bezie

15、hungen DIN ISO 9335, Optik und Photonik Optische bertragungsfunktion Prinzipien und Messverfahren 3 Allgemeine Grundlagen Die Eigenschaften eines fotografischen Objektivs, die das von ihm erzeugte Bild beeinflussen, lassen sich in drei Gruppen unterteilen: Gruppe 1: Gausche Systemkonstanten (wie Bre

16、nnweite, relative ffnung); Gruppe 2: energetische Systemkonstanten (wie spektraler Transmissionsgrad, Bildfeldausleuchtung); Gruppe 3:Bildgtekenngren (wie Verzeichnung, Modulationsbertragung, Falschlicht). Die Gren der Gruppe 1 gelten fr das betreffende Objektiv ohne Bezug auf einen bestimmten Anwen

17、dungsfall und dienen z. B. zur Bestimmung des Abbildungsmastabs oder des erforderlichen Auszugs. Die Gren der Gruppe 2 sind demgegenber von der Blendeneinstellung und dem betrachteten Bildort (innerhalb des genutzten Bildformates) abhngig. DIN 4522-7:2015-06 5 Die Gren der Gruppe 3 weisen zustzlich

18、eine starke Abhngigkeit von der Objektentfernung, der Orientierung der Objektstrukturen (radial oder tangential) und der jeweiligen Fokussierung auf. Diese vielfltige Parameterabhngigkeit, speziell der Bildgtekenngren, zwingt unter dem Aspekt einer Datenreduktion zu einer Festlegung verschiedener Pa

19、rameter. Dies hat zur Folge, dass die Kenngren im Fall deutlich vom Normalfall abweichender Randbedingungen nur begrenzte Aussagekraft besitzen. Um die Abhngigkeiten von Bildort, Blendeneinstellung und Abbildungsmastab wenigstens nherungsweise festzulegen, sind die Kenngren in der Regel fr mindesten

20、s 2 Werte von Blende und Abbildungsmastab anzugeben. Bei Objektiven mit variabler Brennweite sind sie jeweils fr die krzeste und die lngste Brennweite, bei Variationsfaktoren ber 2fach zustzlich fr die mittlere Brennweite anzugeben. Da die optimale Leistung fotografischer Objektive nach Abblendung u

21、nd im Wesentlichen fr groe Objektentfernungen (d. h. Abbildungsmastab 1:25) erreicht wird, sind die Kennwerte zumindest fr folgende Parameterwerte anzugeben: evEinstellentfernung unendlich und volle ffnung, e5,6Einstellentfernung unendlich und Blende 5,6 (falls die 5,6 volle ffnung kleiner als Blend

22、e 2,8 ist, ist anstelle Blende 5,6 die Blende 8 zu nehmen). Da im Nahbereich die Abbildungsleistung durch Bildfeldwlbung speziell in den Bildecken hufig deutlich abnimmt, aus Grnden der Schrfentiefe in der Praxis hier jedoch stets krftig abgeblendet werden muss, sind die Kennwerte in diesem Bereich

23、fr die folgenden Parameterwerte anzugeben: ek;5,6-11krzeste Einstellentfernung und Blende 5,6 bzw. 8 und 11. Bei Spezialobjektiven, die nur fr einen bestimmten Abbildungsmastab vorgesehen sind (z. B. Lupen-Objektive), tritt an Stelle der Objektentfernung unendlich“ die diesem Haupteinsatzbereich zug

24、eordnete Objektentfernung. Im Gegensatz zu allen anderen Kenngren ist die Modulationsbertragung entscheidend von der jeweiligen Fokussierung abhngig. Die Bestimmung der sogenannten besten Bildebene“ ist je nach Gre der im System vorhandenen Rest-Bildfehler nicht immer einfach und eindeutig. Im Sinne

25、 dieser Norm wird diese Bezugsebene durch die Einstellung auf maximale Modulationsbertragung bei der mittleren von drei festgelegten Ortsfrequenzen in der Bildmitte und bei Abblendung auf Blende 2,8 bzw. bei licht- schwcheren Objektiven bei voller ffnung festgelegt. Diese Einstellebene ist fr alle M

26、essungen konstant zu halten. Wird in Sonderfllen ein abweichendes Fokussierkriterium gewhlt, so ist dies bei der Darstellung der Ergebnisse explizit anzugeben. Die Objektive werden im Rahmen dieser Norm als rotationssymmetrisch und zentriert angenommen. Anamorphotische oder hnliche nicht-rotations-s

27、ymmetrische Systeme werden nicht erfasst. Sollen die Einflsse von fertigungsbedingten Unsymmetrien dargestellt werden, so sind alle Angaben fr zwei um 90 versetzte Orientierungen des Objektivs zu machen. Ersatzweise kann ein Mittelwert angegeben werden, der durch die Schwankungsbreite der jeweiligen

28、 Gre ergnzt werden muss. Sofern es fr bestimmte Anwendungsflle sinnvoll ist, knnen zustzliche Angaben fr weitere Blenden, Abbildungsmastbe oder Fokussierungen erfolgen. In diesen Fllen sind die in dieser Norm festgelegten Angaben durch geeignete Mittel, wie Fettdruck, dickeren Kurvenzug oder derglei

29、chen zu kennzeichnen. 4 Darstellungen Aufgrund der Bildort-Abhngigkeit der meisten Objektiv-Kenngren sollte die Anlage dieser Gren bevorzugt in Form von Kurvenbildern erfolgen (Beispiel fr die Darstellung der Ergebnisse, siehe Anhang A). Dabei ist auf der horizontalen Achse die Bildhhe ber der optis

30、chen Achse, in vertikaler Richtung die jeweilige Kenngre aufzutragen. Werden mehrere Kurven in einem Diagramm wiedergegeben, so ist der jeweilige Parameter in der Nhe der zugehrigen Kurve so anzugeben, dass eine eindeutige Zuordnung mglich ist. Ist die Kurvendarstellung in Einzelfllen nicht mglich o

31、der unzweckmig, knnen als Kurzinformation auch Zahlenwerte angegeben werden, die entweder den ungnstigsten Wert innerhalb des genutzten Bildfeldes oder einen Mittelwert darstellen, wobei letzterer durch die maximale Schwankungsbreite ergnzt werden muss (z. B. l 0,28 Blende oder l = 0,4 0,12 Blende).

32、 DIN 4522-7:2015-06 6 5 Bildgte-Kenngren 5.1 Allgemeines Als Kenngren im Sinne dieser Norm gelten spektraler Transmissionsgrad; Bildfeldausleuchtung; Falschlichtanteil; Verzeichnung; Modulationsbertragung. 5.2 Spektraler Transmissionsgrad Der spektrale Transmissionsgrad ist darzustellen als relative

33、r Transmissionsfaktor als Funktion der Lichtwellenlnge “ nach Gleichung (1). )( = (1) Der Kurvenverlauf kann durch die Angabe von drei Farbindikatoren nach DIN 4522-4 bis DIN 4522-6 approximiert werden. Die Messung ist nach DIN 4522-4 durchzufhren. Die Messunsicherheit darf 02,0 = nicht berschreiten

34、. Der Schwerpunkt des fr jeden Messpunkt benutzten Wellenlngenbereiches ist auf nm2 = anzugeben. 5.3 Bildfeldausleuchtung (Relative Bestrahlungsstrke im Bildfeld) Die Bildfeldausleuchtung E ist darzustellen als relative Beleuchtungsstrke in Abhngigkeit von der Bildhhe y ber der optischen Achse“ nach

35、 Gleichung (2) ( )yEE = (2) fr die unter Abschnitt 3 festgelegten Blendenstufen. Die Kurven knnen durch die Angabe der minimalen Werte innerhalb des genutzten Bildfeldes approximiert werden. Falls bei Systemen mit starker Auszugsverlngerung (Makro-Objektiven) oder verschiebbaren Innenlinsen eine Abh

36、ngigkeit der Bildfeldausleuchtung (Vignettierung) vom Abbildungsmastab besteht, die zu einer Messwertnderung von mehr als 30 % fhrt, so ist die Bildfeldausleuchtung auch fr die jeweils ungnstigste Entfernungs- und Brennweiteneinstellung anzugeben. Die Messung der Bildfeldausleuchtung (relative Bestr

37、ahlungsstrke im Bildfeld) ist nach DIN 58188 durchzufhren; die Messunsicherheit darf 03,0 =E nicht berschreiten. Die Angabe des nutzbaren Bildkreises ergibt sich aus der Messung der Bildfeldausleuchtung. Innerhalb des nutzbaren Bildkreises darf die relative Bestrahlungsstrke bei einer um zwei Blende

38、nstufen gegenber der offenen Blende geschlossenen Blende einen Wert von 50 % nicht unterschreiten (Vignettierung maximal eine Blendenstufe). DIN 4522-7:2015-06 7 5.4 Falschlichtanteil Der Falschlichtanteil I ist darzustellen als prozentualer Lichtstromteil im Bild eines schwarzen Objektpunktes in Ab

39、hngigkeit von der Bildhhe y ber der optischen Achse nach Gleichung (3) ( )yII = (3) fr die nach Abschnitt 3 festgelegten Blendenkurven. Die Kurven knnen durch Angabe des Mittelwertes innerhalb des genutzten Bildfeldes approximiert werden. Tritt bei Objektiven mit starker Auszugsverlngerung oder vers

40、chiebbaren Innenlinsen eine Vernderung des Falschlichtanteils um mehr als 50 % des jeweiligen Messwertes auf, so ist eine zustzliche Kurve bzw. Zahlenangabe fr die ungnstigste Entfernungs- und Brennweiteneinstellung erforderlich. Die Messung ist nach DIN 58186 durchzufhren. Die Messunsicherheit darf

41、 0,5 % nicht berschreiten. 5.5 Verzeichnung Die Verzeichnung V ist darzustellen als relative laterale Verlagerung eines aueraxialen Bildpunktes gegenber dem idealen Bildort in Abhngigkeit von der Bildhhe y ber der optischen Achse nach Gleichung (4) ( )yVV = (4) fr die nach Abschnitt 3 festgelegten A

42、bbildungsmastbe bzw. Objektentfernungen. Die Kurven knnen durch Angabe der Maximalwerte innerhalb des genutzten Bildfeldes approximiert werden (z. B. V 0,8 %). Die Messung ist nach DIN ISO 9039 durchzufhren. Die erreichte Messunsicherheit darf 0,3 % nicht berschreiten. 5.6 Modulationsbertragung Die

43、Modulationsbertragung MTF ist darzustellen als Modulationsbertragungsfaktor fr drei Ortsfrequenzen in Abhngigkeit von der Bildhhe y ber der optischen Achse nach Gleichung (5) ( )y= MTFMTF (5) fr die beiden Objektorientierungen sagittal und tangential und die in Abschnitt 3 festgelegten Blenden, Abbi

44、ldungsmastbe bzw. Objektentfernungen. Die Kurven knnen durch Angabe der bertragungsfaktoren in der Bildmitte sowie die maximale Abweichung innerhalb des genutzten Bildfeldes approximiert werden. Eine Mittelwertbildung ber das Bildfeld sowie zwischen den Werten fr sagittale und tangentiale Objektorie

45、ntierung ist nicht zulssig. Die Messung ist nach DIN ISO 9334 durchzufhren. Dabei ist die Spektralverteilung auf den Bereich von 350 nm bis 700 nm durch geeignete Filter zu beschrnken. Als Lichtquelle wird eine Halogenlampe mit einer Farbtemperatur von (3 200 200) K, als Empfnger ein Fotovervielfach

46、er mit S-20-Fotokathode in Verbindung mit einem wirksam angepassten lR-Sperrfilter empfohlen, um die in Bild 1 angegebene spektrale Bewertungsfunktion zu erreichen1). Jede andere Lichtquellen-Empfnger-Kombination, die diese Spektralverteilung besitzt, darf benutzt werden. Entsprechend dem jeweiligen

47、 Filmformat sind die drei Ortsfrequenzen wie folgt zu whlen: 1)Auskunft ber Bezugsquellen geeigneter Filter gibt der DIN-Normenausschuss Veranstaltungstechnik, Bild und Film (NVBF).DIN 4522-7:2015-06 8 Fr Amateurformate, z. B. Rollfilm Nr. 120 (Nenn-Bildgre: 60 60), Kleinbildfilm Nr. 135 (Nenn-Bildg

48、re: 24 36) und Film Nr. 110 (Nenn-Bildgre: 11 17), sind die Ortsfrequenzen r 10 mm-1, 20 mm-1und 40 mm-1zu whlen. Die Fokussierung erfolgt in der Bildfeldmitte fr 20 mm-1. Die Messunsicherheit des relativen Transmissionsgrades )( darf 0,05 nicht berschreiten. Legende X Wellenlnge in nm Y Relativer Transmissionsgrad )( Bild 1 Spektrale Bewertungsfunktion 6 Genauigkeitsangaben Die vorliegende Norm gilt gleichermaen fr die Wiedergabe von theoretischen Rechenwerten wie fr die Wiedergabe von Messwerten. Sofern aus dem Zusammenhang ni