成像系统分辨率测试利器：USAF1951分辨率靶详解

成像系统分辨率测试利器：USAF1951分辨率靶详解

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/sonnet00/article/details/144928810

分辨率靶是用于评估成像系统性能的关键工具，其中USAF1951分辨率靶最为常用。通过分析黑白相间条纹的间距，可以准确测量成像系统的分辨率。本文将详细介绍USAF1951分辨率靶的结构、设计原理以及如何使用线对数和线宽来表示分辨率。

分辨率靶是用来进行成像系统分辨率测试的重要工具，以USAF1951为代表的分辨率靶是最为常用的。该分辨率靶基于黑白相间的条纹进行设计，每组黑白条纹的间距是已知的，通常用线对数、线宽两种参数来表示分辨率。分辨率靶的典型图案如下（thorlabs R1DS1N1负靶。负靶为不透明基底，正靶为透明基底）：

可以看到，分辨率靶中的每三条等间隔的线构成一个图案，旁边有一个数字标志对应的序号（Element Number），每6个相邻的图案构成一组，旁边有一个数字标志对应的组号（Group Number）如下。

每三条等间隔的线构成的图案，其中线的长度可使用如下公式进行计算（单位：mm）：

$$
L = 0.002 \times 2^{(G-1)}
$$

以线对描述分辨率可使用如下公式进行计算（单位：线对/mm）：

$$
P = \frac{1}{2L}
$$

以线宽（与线间距等效）描述分辨率可使用如下公式进行计算（单位：mm）：

$$
W = \frac{L}{2^{(E-1)}}
$$

下表展示了一些计算结果（组号-2至12，序号1至6）。常规分辨率靶的组号通常为0-7（以Thorlabs为例），也就是能表征的分辨率范围为2.192um~500um。Edmund的高分辨率靶可以到9组3，最高能表征775nm的分辨率。Ready Optics的极端分辨率靶可以到11组6，最高能表征137nm的分辨率。

通过这些数据，我们可以清晰地看到不同组号和序号下的分辨率靶的具体参数，从而为成像系统的分辨率测试提供准确的参考依据。