background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

Optyka inżynierska- zajęcia laboratoryjne. 

Wydział podstawowych problemów technicznych.

 

Ćwiczenie nr 3. 

Pomiar funkcji przenoszenia kontrastu. 

1.  Cel ćwiczenia: 

Zapoznanie z funkcją przenoszenia kontrastu oraz wyznaczenie jej za pomocą testu 
kreskowego T1, a następnie wyznaczenie maksymalnej rozdzielczości układu. 

2.  Przebieg pomiarów: 

 

Przygotowałyśmy zgodnie z instrukcją swoje stanowisko pracy. 

 

 Test T1 umieściłyśmy tak, aby w obrazie z kamery było dokładnie widać linie 
pionowe o częstości przestrzennej 2,5 cy/mm. Następnie dzięki programowi 
Cronos wykonywałyśmy zdjęcia wybranemu przez nas obrazu analizy, który na 
długość zawierał cały wzór pionowy, natomiast na szerokość nigdy nie 
przekraczał badanego wzoru i tworzyłyśmy dzięki wcześniej wspomnianemu 
programowi wykres i zapisywałyśmy go tak by nadawał się do obróbki w 
programie Exel. 

 

Test kreskowy T1 – zdjęcie wykonane dla powiększenia mikroskopu – 2,0 x. 

 

Czynności te powtarzałyśmy do momentu zaniku kontrastu. 

 

Pomiary te wykonałyśmy dla czterech powiększeń mikroskopu: 0,7; 2,0; 3,0; 
4,0. 

 

Korzystając z otrzymanych wykresów uśredniałyśmy wartość maksymalną I

max

 

oraz minimalną I

min

 natężenia  

 

Kontrast obliczyłyśmy korzystając ze wzoru: 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

 

K = (I

max 

- I

min

) / (I

max

 + I

min

) =A/B

gdzie: 
 
K- jest to wartość uzyskanego kontrastu 
I

max 

-A – jest to natężenie maksymalne 

I

min

 -B– jest to natężenie minimalne. 

 

Wyznaczyłyśmy maksymalną rozdzielczość mikroskopu z kamerą używając 
wzoru: 
  

Φ=[1/(2*f

gr

)]*10

3

 [μm], 

gdzie 
f

gr

 – częstość przestrzenna 

3.  Tabele pomiarowe:

 

 

 

Tabele pomiarowe bez zaokrąglonych wyników

 

Pomiary dla powiększenia x 0,7 

L.p 

Część 

przestrzenna 

[cykl/mm] 

Natężenie 

I

max1

 

Natężenie 

I

max2

 

Średnie 

I

max

 

Natężenie 

I

min1

 

Natężenie 

I

min2

 

Średnie 

I

min

 

Kontrast 

Kontrast 

unormowany 

2,5 

231 

235 

233 

57 

58 

57,5 

0,604131 

2,8 

222 

225 

223,5 

58 

56 

57 

0,593583 

0,98254 

3,2 

221 

218 

207,5 

56 

58 

57 

0,587703 

0,972808 

3,6 

206 

209 

219,5 

59 

61 

60 

0,551402 

0,912719 

4,0 

206 

208 

207 

61 

61 

61 

0,544776 

0,901752 

4,5 

203 

202 

202,5 

64 

60 

62 

0,531191 

0,879265 

5,0 

195 

195 

195 

60 

59 

59,5 

0,532417 

0,881293 

5,7 

189 

191 

190 

66 

60 

63 

0,501976 

0,830907 

6,4 

188 

188 

188 

61 

66 

63,5 

0,49503 

0,819408 

10 

7,1 

182 

188 

185 

67 

64 

65,5 

0,477046 

0,78964 

11 

8,0 

174 

175 

174,5 

65 

70 

67,5 

0,442149 

0,731876 

12 

9,0 

172 

171 

171,5 

71 

69 

70 

0,42029 

0,695693 

13 

10,1 

160 

165 

162,5 

68 

73 

70,5 

0,39485 

0,653583 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

 

14 

11,3 

156 

155 

155,5 

72 

68 

70 

0,379157 

0,627608 

15 

12,7 

149 

152 

150,5 

72 

72 

72 

0,352809 

0,583994 

16 

14,3 

146 

148 

147 

82 

73 

77,5 

0,309577 

0,512433 

17 

16,0 

142 

145 

143,5 

81 

80 

80,5 

0,28125 

0,465545 

18 

17,9 

141 

139 

140 

80 

84 

82 

0,261261 

0,432458 

19 

20,1 

133 

130 

131,5 

80 

91 

85,5 

0,211982 

0,350887 

20 

22,6 

130 

122 

126 

85 

83 

84 

0,2 

0,331054 

21 

25,4 

115 

114 

114,5 

91 

88 

89,5 

0,122549 

0,202852 

22 

28,5 

113 

111 

112 

87 

88 

87,5 

0,122807 

0,203279 

23 

32,0 

100 

105 

102,5 

84 

91 

87,5 

0,078947 

0,130679 

24 

35,9 

96 

100 

98 

83 

84 

83,5 

0,07989 

0,132239 

Pomiary dla powiększenia x 2,0 

L.p 

Część 

przestrzenna 

[cykl/mm] 

Natężenie 

I

max1

 

Natężenie 

I

max2

 

Średnie 

I

max

 

Natężenie 

I

min1

 

Natężenie 

I

min2

 

Średnie 

I

min

 

Kontrast 

Kontrast 

unormowany 

2,5 

197 

201 

199 

47 

46 

46,5 

0,621181 

2,8 

194 

197 

195,5 

48 

49 

48,5 

0,602459 

0,96986 

3,2 

190 

190 

190 

48 

49 

48,5 

0,593291 

0,955102 

3,6 

185 

187 

186 

48 

48 

48 

0,589744 

0,949391 

4,0 

182 

184 

183 

45 

47 

46 

0,598253 

0,96309 

4,5 

175 

175 

175 

46 

46 

46 

0,58371 

0,939678 

5,0 

170 

169 

169,5 

46 

47 

46,5 

0,569444 

0,916712 

5,7 

165 

163 

164 

48 

49 

48,5 

0,543529 

0,874993 

6,4 

164 

161 

162,5 

46 

48 

47 

0,551313 

0,887523 

10 

7,1 

159 

157 

158 

49 

51 

50 

0,519231 

0,835876 

11 

8,0 

157 

156 

156,5 

51 

52 

51,5 

0,504808 

0,812658 

12 

9,0 

153 

149 

151 

49 

47 

48 

0,517588 

0,833232 

13 

10,1 

147 

144 

145,5 

53 

49 

51 

0,480916 

0,774196 

14 

11,3 

142 

140 

141 

51 

52 

51,5 

0,464935 

0,748469 

15 

12,7 

139 

140 

139,5 

51 

51 

51 

0,464567 

0,747877 

16 

14,3 

135 

133 

134 

50 

51 

50,5 

0,452575 

0,728571 

17 

16,0 

131 

128 

129,5 

52 

50 

51 

0,434903 

0,700123 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

 
 

Pomiary dla powiększenia x3,0 

L.p 

Część 

przestrzenna 

[cykl/mm] 

Natężenie 

I

max1

 

Natężenie 

I

max2

 

Średnie 

I

max

 

Natężenie 

I

min1

 

Natężenie 

I

min2

 

Średnie 

I

min

 

Kontrast 

Kontrast 

unormowany 

2,5 

199 

206 

202,5 

50 

51 

50,5 

0,600791 

2,8 

195 

200 

197,5 

50 

50 

50 

0,59596 

0,991959 

3,2 

188 

193 

190,5 

49 

49 

49 

0,590814 

0,991366 

3,6 

183 

185 

184 

49 

48 

48,5 

0,582796 

0,977911 

4,0 

182 

184 

183 

48 

49 

48,5 

0,580994 

0,974887 

4,5 

176 

179 

177,5 

48 

47 

47,5 

0,577778 

0,969492 

5,0 

171 

172 

171,5 

49 

47 

48 

0,562642 

0,944095 

5,7 

166 

168 

167 

47 

47 

47 

0,560748 

0,940916 

6,4 

162 

162 

162 

47 

49 

48 

0,542857 

0,910896 

10 

7,1 

161 

159 

160 

48 

44 

46 

0,553398 

0,928583 

11 

8,0 

159 

155 

157 

48 

47 

47,5 

0,535452 

0,898471 

12 

9,0 

154 

151 

152,5 

50 

50 

50 

0,506173 

0,849341 

13 

10,1 

149 

147 

148 

46 

46 

46 

0,525773 

0,88223 

14 

11,3 

147 

142 

144,5 

51 

51 

51 

0,478261 

0,802506 

15 

12,7 

142 

138 

140 

49 

49 

49 

0,481481 

0,80791 

16 

14,2 

136 

138 

137 

47 

48 

47,5 

0,485095 

0,813973 

17 

16,0 

134 

129 

131,5 

48 

48 

48 

0,465181 

0,780558 

18 

17,9 

130 

127 

128,5 

51 

47 

49 

0,447887 

0,75154 

19 

20,1 

128 

125 

126,5 

54 

53 

53,5 

0,405556 

0,680508 

20 

22,6 

121 

117 

119 

53 

51 

52 

0,391813 

0,657449 

21 

25,4 

115 

112 

113,5 

50 

48 

49 

0,396923 

0,666023 

22 

28,5 

112 

111 

111,5 

53 

53 

53 

0,355623 

0,596724 

23 

32,0 

107 

104 

105,5 

54 

54 

54 

0,322884 

0,541788 

24 

35,9 

104 

100 

102 

55 

54 

54,5 

0,303514 

0,509287 

18 

17,9 

128 

123 

125,5 

53 

54 

53,5 

0,402235 

0,647532 

19 

20,1 

119 

117 

118 

52 

52 

52 

0,388235 

0,624995 

20 

22,6 

117 

112 

114,5 

55 

55 

55 

0,351032 

0,565105 

21 

25,4 

110 

110 

110 

53 

50 

51,5 

0,362229 

0,583129 

22 

28,5 

115 

109 

112 

59 

61 

60 

0,302326 

0,486695 

23 

32,0 

102 

107 

104,5 

63 

59 

61 

0,26284 

0,423129 

24 

35,9 

105 

104 

104,5 

66 

64 

65 

0,233038 

0,375154 

25 

40,3 

95 

96 

95,5 

65 

63 

64 

0,197492 

0,31793 

26 

45,3 

97 

92 

94,5 

68 

66 

67 

0,170279 

0,274121 

27 

50,8 

89 

86 

87,5 

70 

68 

69 

0,118211 

0,1903 

28 

57,4 

92 

88 

90 

72 

77 

74,5 

0,094225 

0,151687 

29 

64,1 

81 

85 

83 

72 

73 

72,5 

0,067524 

0,108703 

30 

71,8 

81 

81 

81 

70 

72 

71 

0,065789 

0,10591 

31 

80,6 

80 

81 

80,5 

72 

71 

71,5 

0,059211 

0,095319 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

25 

40,3 

98 

98 

98 

55 

59 

57 

0,264516 

0,443849 

26 

45,3 

91 

92 

91,5 

53 

51 

52 

0,275261 

0,461879 

27 

50,8 

90 

92 

91 

57 

51 

54 

0,255172 

0,428171 

28 

57,0 

88 

89 

88,5 

59 

59 

59 

0,2 

0,335593 

29 

64,0 

83 

84 

83,5 

62 

61 

61,5 

0,151724 

0,254588 

30 

71,8 

83 

85 

84 

65 

60 

62,5 

0,146758 

0,246254 

31 

80,6 

82 

76 

79 

63 

68 

65,5 

0,093426 

0,156765 

32 

90,5 

74 

80 

77 

60 

66 

63 

0,1 

0,167797 

33 

101,0 

70 

72 

71 

65 

65 

65 

0,044118 

0,074028 

 

Pomiary dla powiększenia x 4,0 

L.p 

Część 

przestrzenna 

[cykl/mm] 

Natężenie 

I

max1

 

Natężenie 

I

max2

 

Średnie 

I

max

 

Natężenie 

I

min1

 

Natężenie 

I

min2

 

Średnie 

I

min

 

Kontrast 

Kontrast 

unormowany 

2,5 

201 

203 

202 

55 

54 

54,5 

0,575049 

2,8 

196 

195 

195,5 

55 

54 

54,5 

0,564 

0,980786 

3,2 

191 

190 

190,5 

55 

55 

55 

0,551935 

0,959805 

3,6 

186 

184 

185 

53 

55 

54 

0,548117 

0,953166 

184 

185 

183 

57 

55 

56 

0,531381 

0,924062 

4,5 

178 

180 

179 

55 

55 

55 

0,529915 

0,921512 

174 

175 

173 

52 

53 

52,5 

0,534368 

0,929257 

5,7 

169 

168 

168,5 

53 

53 

53 

0,521445 

0,906783 

6,4 

165 

163 

164 

54 

53 

53,5 

0,508046 

0,883483 

10 

7,1 

159 

158 

158,5 

53 

53 

53 

0,498818 

0,867436 

11 

155 

155 

155 

54 

53 

53,5 

0,486811 

0,846555 

12 

154 

155 

154,5 

57 

56 

56,5 

0,464455 

0,807679 

13 

10,1 

150 

148 

149 

55 

53 

54 

0,46798 

0,81381 

14 

11,3 

145 

144 

144,5 

55 

55 

55 

0,448622 

0,780145 

15 

12,7 

142 

142 

142 

55 

54 

54,5 

0,445293 

0,774356 

16 

14,3 

138 

138 

138 

55 

55 

55 

0,430052 

0,747853 

17 

16 

134 

135 

134,5 

57 

55 

56 

0,412073 

0,716589 

18 

17,9 

132 

131 

131,5 

57 

55 

56 

0,402667 

0,700231 

19 

22,6 

120 

122 

121 

56 

56 

56 

0,367232 

0,63861 

20 

25,4 

116 

116 

116 

54 

56 

55 

0,356725 

0,620339 

21 

28,5 

112 

111 

112,5 

56 

57 

56,5 

0,331361 

0,576231 

22 

32 

109 

110 

109,5 

60 

59 

59,5 

0,295858 

0,514492 

23 

35,9 

110 

108 

109 

61 

62 

61,5 

0,278592 

0,484467 

24 

40,3 

106 

106 

106 

62 

61 

61,5 

0,265672 

0,461998 

25 

45,3 

101 

99 

100 

61 

62 

61,5 

0,23839 

0,414556 

26 

50,8 

98 

96 

97 

62 

62 

62 

0,220126 

0,382795 

27 

57 

94 

94 

94 

61 

63 

62 

0,205128 

0,356714 

28 

64 

90 

91 

90,5 

64 

63 

63,5 

0,175325 

0,304887 

29 

71,8 

86 

85 

85,5 

64 

63 

63,5 

0,147651 

0,256763 

30 

80,6 

85 

85 

85 

65 

64 

64,5 

0,137124 

0,238456 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

 

 

Tabele pomiarowe z niepewnościami pomiarowymi bez zaokrąglonych 
wyników. 

Wartości niepewności pomiarowych dla powiększenia x 0,7 

L.p 

Część 

przestrzenna 

[cykl/mm] 

dI

max

 

dI

min

 

A=I

max

-

I

min

 

B=I

max

+I

min

 

dA=dB 

dK 

dK dla 

Kontrasu 

unorm. 

2,5 

0,5 

175,5 

290,5 

2,5 

0,02285 

0,037824 

2,8 

1,5 

166,5 

280,5 

2,5 

0,02393 

0,039607 

3,2 

1,5 

147,5 

267,5 

2,5 

0,02629 

0,043525 

3,6 

1,5 

162,5 

276,5 

2,5 

0,02443 

0,040432 

146 

268 

0,01058 

0,017514 

4,5 

0,5 

140,5 

264,5 

2,5 

0,02725 

0,045098 

0,5 

135,5 

254,5 

0,5 

0,00565 

0,00936 

5,7 

127 

253 

0,04731 

0,078305 

6,4 

2,5 

124,5 

251,5 

2,5 

0,03002 

0,049692 

10 

7,1 

1,5 

119,5 

250,5 

4,5 

0,05562 

0,092068 

11 

0,5 

2,5 

107 

242 

0,04043 

0,066929 

12 

0,5 

101,5 

241,5 

1,5 

0,02099 

0,034743 

13 

10,1 

2,5 

2,5 

92 

233 

0,07581 

0,125481 

14 

11,3 

0,5 

85,5 

225,5 

2,5 

0,04033 

0,066751 

15 

12,7 

1,5 

78,5 

222,5 

1,5 

0,02585 

0,042789 

16 

14,3 

4,5 

69,5 

224,5 

5,5 

0,10364 

0,171545 

17 

16 

1,5 

0,5 

63 

224 

0,04067 

0,067327 

18 

17,9 

58 

222 

0,06524 

0,107986 

19 

20,1 

1,5 

5,5 

46 

217 

0,18443 

0,305285 

20 

22,6 

42 

210 

0,14286 

0,236467 

21 

25,4 

0,5 

1,5 

25 

204 

0,08980 

0,14865 

22 

28,5 

0,5 

24,5 

199,5 

1,5 

0,06874 

0,113789 

23 

32 

2,5 

3,5 

15 

190 

0,43158 

0,71438 

24 

35,9 

0,5 

14,5 

181,5 

2,5 

0,18619 

0,308191 

 

Wartości niepewności pomiarowych dla powiększenia x 2,0 

L.p 

Część 

przestrzenna 

[cykl/mm] 

dI

max

 

dI

min

  A=I

max

-I

min

  B=I

max

+I

min

  dA=dB 

dK 

dK dla 

kontrastu 

unorm. 

31 

90,5 

82 

80 

81 

68 

70 

69 

0,08 

0,139119 

32 

101 

81 

80 

80,5 

69 

71 

70 

0,069767 

0,121324 

33 

114 

76 

82 

79 

73 

66 

69,5 

0,063973 

0,111248 

34 

128 

79 

84 

81,5 

77 

79 

78 

0,021944 

0,03816 

35 

143 

80 

80 

80 

75 

67 

71 

0,059603 

0,103648 

36 

161 

75 

71 

73 

64 

70 

67 

0,042857 

0,074528 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

2,5 

0,5 

152,5 

245,5 

2,5 

0,026577 

0,042784 

2,8 

1,5 

0,5 

147 

244 

0,021802 

0,035098 

3,2 

0,5 

141,5 

238,5 

0,5 

0,00563 

0,009063 

3,6 

138 

234 

0,01152 

0,018545 

137 

229 

0,023332 

0,037561 

4,5 

129 

221 

0,5 

0,5 

123 

216 

0,01276 

0,020541 

5,7 

0,5 

115,5 

212,5 

1,5 

0,020046 

0,032271 

6,4 

1,5 

115,5 

209,5 

2,5 

0,033578 

0,054055 

10 

7,1 

108 

208 

0,028134 

0,045291 

11 

0,5 

0,5 

105 

208 

0,014332 

0,023071 

12 

103 

199 

0,044202 

0,071157 

13 

10,1 

1,5 

94,5 

196,5 

3,5 

0,054849 

0,088297 

14 

11,3 

0,5 

89,5 

192,5 

1,5 

0,024552 

0,039525 

15 

12,7 

0,5 

88,5 

190,5 

0,5 

0,008274 

0,01332 

16 

14,3 

0,5 

83,5 

184,5 

1,5 

0,026094 

0,042007 

17 

16 

1,5 

78,5 

180,5 

2,5 

0,045698 

0,073566 

18 

17,9 

2,5 

0,5 

72 

179 

0,058426 

0,094057 

19 

20,1 

66 

170 

0,021034 

0,033861 

20 

22,6 

2,5 

59,5 

169,5 

2,5 

0,056766 

0,091384 

21 

25,4 

1,5 

58,5 

161,5 

1,5 

0,034929 

0,05623 

22 

28,5 

52 

172 

0,100179 

0,161272 

23 

32 

2,5 

43,5 

165,5 

4,5 

0,130639 

0,210307 

24 

35,9 

0,5 

39,5 

169,5 

1,5 

0,046824 

0,075379 

25 

40,3 

0,5 

31,5 

159,5 

1,5 

0,057023 

0,091798 

26 

45,3 

2,5 

27,5 

161,5 

3,5 

0,148945 

0,239776 

27 

50,8 

1,5 

18,5 

156,5 

2,5 

0,15111 

0,243262 

28 

57,4 

2,5 

15,5 

164,5 

4,5 

0,317678 

0,51141 

29 

64,1 

0,5 

10,5 

155,5 

2,5 

0,254172 

0,409176 

30 

71,8 

10 

152 

0,106579 

0,171575 

31 

80,6 

0,5 

0,5 

152 

0,11769 

0,189462 

 

 

 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

 

Wartości niepewności pomiarowych dla powiększenia x3,0 

L.p 

Część 

przestrzenna 

[cykl/mm] 

dI

max

 

dI

min

  A=I

max

-I

min

  B=I

max

+I

min

  dA=dB 

dK 

dK dla 

kontrastu 

unorm. 

2,5 

3,5 

0,5 

152 

253 

0,042126 

0,070118 

2,8 

2,5 

147,5 

247,5 

2,5 

0,02705 

0,045024 

3,2 

2,5 

141,5 

239,5 

2,5 

0,028106 

0,046782 

3,6 

0,5 

135,5 

232,5 

1,5 

0,017522 

0,029164 

0,5 

134,5 

231,5 

1,5 

0,017632 

0,029348 

4,5 

1,5 

0,5 

130 

225 

0,024274 

0,040403 

0,5 

123,5 

219,5 

1,5 

0,018979 

0,031591 

5,7 

120 

214 

0,013006 

0,021649 

6,4 

114 

210 

0,013534 

0,022527 

10 

7,1 

114 

206 

0,040879 

0,068042 

11 

0,5 

109,5 

204,5 

2,5 

0,035056 

0,05835 

12 

1,5 

102,5 

202,5 

1,5 

0,022042 

0,036688 

13 

10,1 

102 

194 

0,014959 

0,024898 

14 

11,3 

2,5 

93,5 

195,5 

2,5 

0,039526 

0,065789 

15 

12,7 

91 

189 

0,03256 

0,054195 

16 

14,2 

0,5 

89,5 

184,5 

1,5 

0,02489 

0,041429 

17 

16 

2,5 

83,5 

179,5 

2,5 

0,043868 

0,073017 

18 

17,9 

1,5 

79,5 

177,5 

3,5 

0,063743 

0,106099 

19 

20,1 

1,5 

0,5 

73 

180 

0,038508 

0,064096 

20 

22,6 

67 

171 

0,06232 

0,10373 

21 

25,4 

1,5 

64,5 

162,5 

2,5 

0,054144 

0,090122 

22 

28,5 

0,5 

58,5 

164,5 

0,5 

0,011587 

0,019285 

23 

32 

1,5 

51,5 

159,5 

1,5 

0,038531 

0,064133 

24 

35,9 

0,5 

47,5 

156,5 

2,5 

0,068606 

0,114193 

25 

40,3 

41 

155 

0,061684 

0,102671 

26 

45,3 

0,5 

39,5 

143,5 

1,5 

0,048428 

0,080607 

27 

50,8 

37 

145 

0,135694 

0,22586 

28 

57 

0,5 

29,5 

147,5 

0,5 

0,020339 

0,033854 

29 

64 

0,5 

0,5 

22 

145 

0,052351 

0,087137 

30 

71,8 

2,5 

21,5 

146,5 

3,5 

0,186681 

0,310726 

31 

80,6 

2,5 

13,5 

144,5 

5,5 

0,44547 

0,741473 

32 

90,5 

14 

140 

0,471429 

0,78468 

33 

101 

136 

0,17402 

0,289651 

 

 

 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

 

Wartości niepewności pomiarowych dla powiększenia x4,0 

L.p 

Część 

przestrzenna 

[cykl/mm] 

dI

max

 

dI

min

 

A=I

max

-I

min

  B=I

max

+I

min

 

dA=dB 

dK 

dK dla 

kontrastu 

unorm. 

2,5 

0,5 

147,5 

256,5 

1,5 

0,016017  0,027854 

2,8 

0,5 

0,5 

141 

250 

0,011092  0,019289 

3,2 

0,5 

135,5 

245,5 

0,5 

0,005727  0,009959 

3,6 

131 

239 

0,023635  0,041102 

0,5 

127 

239 

1,5 

0,018087  0,031453 

4,5 

124 

234 

0,012338  0,021456 

0,5 

0,5 

120,5 

225,5 

0,012733  0,022143 

5,7 

0,5 

115,5 

221,5 

0,5 

0,006586  0,011454 

6,4 

0,5 

110,5 

217,5 

1,5 

0,020471  0,035599 

10 

7,1 

0,5 

105,5 

211,5 

0,5 

0,007103  0,012353 

11 

0,5 

101,5 

208,5 

0,5 

0,007324  0,012737 

12 

0,5 

0,5 

98 

211 

0,014943  0,025986 

13 

10,1 

95 

203 

0,030905  0,053743 

14 

11,3 

0,5 

89,5 

199,5 

0,5 

0,008093  0,014073 

15 

12,7 

0,5 

87,5 

196,5 

0,5 

0,008259  0,014362 

16 

14,3 

83 

193 

17 

16 

0,5 

78,5 

190,5 

1,5 

0,026982  0,046922 

18 

17,9 

0,5 

75,5 

187,5 

1,5 

0,027868  0,048461 

19 

22,6 

65 

177 

0,021034  0,036578 

20 

25,4 

61 

171 

0,022241  0,038677 

21 

28,5 

0,5 

0,5 

56 

169 

0,023774  0,041343 

22 

32 

0,5 

0,5 

50 

169 

0,025917 

0,04507 

23 

35,9 

0,5 

47,5 

170,5 

1,5 

0,040377  0,070214 

24 

40,3 

0,5 

44,5 

167,5 

0,5 

0,014221 

0,02473 

25 

45,3 

0,5 

38,5 

161,5 

1,5 

0,048249  0,083904 

26 

50,8 

35 

159 

0,034861  0,060622 

27 

57 

32 

156 

0,03766 

0,065491 

28 

64 

0,5 

0,5 

27 

154 

0,043531  0,075699 

29 

71,8 

0,5 

0,5 

22 

149 

0,052166  0,090716 

30 

80,6 

0,5 

20,5 

149,5 

0,5 

0,027735 

0,04823 

31 

90,5 

12 

150 

0,18 

0,313017 

32 

101 

0,5 

10,5 

150,5 

1,5 

0,152824  0,265758 

33 

114 

3,5 

9,5 

148,5 

6,5 

0,727982  1,265948 

34 

128 

2,5 

3,5 

159,5 

3,5 

1,021944  1,777143 

35 

143 

151 

0,470935  0,818947 

36 

161 

140 

0,869048  1,511259 

 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

 

Wyniki końcowe kontrastu i kontrastu unormowanego wraz z niepewnościami 
pomiarowymi, wyniki zaokrąglone.  

 

 

 

Wyniki końcowe dla powiększenia x0,7 

 

Wyniki końcowe dla powiększenia x2,0 

L.p  Kontrast 

 

 

Kontrast 

 

unorm. 

 

L.p  Kontrast 

 

 

Kontrast 

 

unorm 

0,604 

±  0,023 

± 

0,038 

 

0,621 

± 

0,027 

±  0,043 

0,594 

±  0,024 

0,983 

± 

0,04 

 

0,602 

± 

0,022 

0,97 

±  0,035 

0,588 

±  0,026 

0,973 

± 

0,044 

0,593 

± 

0,006 

0,955 

±  0,009 

0,551 

±  0,024 

0,913 

± 

0,04 

0,59 

± 

0,012 

0,949 

±  0,019 

0,545 

±  0,011 

0,902 

± 

0,018 

 

0,598 

± 

0,023 

0,963 

±  0,038 

0,531 

±  0,027 

0,879 

± 

0,045 

 

0,584 

± 

0,94 

± 

0,532 

±  0,006 

0,881 

± 

0,009 

 

0,569 

± 

0,013 

0,917 

±  0,021 

0,502 

±  0,047 

0,831 

± 

0,078 

 

0,544 

± 

0,02 

0,875 

±  0,032 

0,495 

± 

0,03 

0,819 

± 

0,05 

 

0,551 

± 

0,034 

0,888 

±  0,054 

10 

0,477 

±  0,056 

0,79 

± 

0,092 

 

10 

0,519 

± 

0,028 

0,836 

±  0,045 

11 

0,442 

± 

0,04 

0,732 

± 

0,067 

 

11 

0,505 

± 

0,014 

0,813 

±  0,023 

12 

0,42 

±  0,021 

0,696 

± 

0,035 

 

12 

0,518 

± 

0,044 

0,833 

±  0,071 

13 

0,395 

±  0,076 

0,654 

± 

0,13 

 

13 

0,481 

± 

0,055 

0,774 

±  0,088 

14 

0,379 

± 

0,04 

0,628 

± 

0,067 

 

14 

0,465 

± 

0,025 

0,748 

± 

0,04 

15 

0,353 

±  0,026 

0,584 

± 

0,043 

 

15 

0,465 

± 

0,008 

0,748 

±  0,013 

16 

0,31 

± 

0,1 

0,512 

± 

0,17 

 

16 

0,453 

± 

0,026 

0,729 

±  0,042 

17 

0,281 

±  0,041 

0,466 

± 

0,067 

17 

0,435 

± 

0,046 

0,7 

±  0,074 

18 

0,261 

±  0,065 

0,432 

± 

0,11 

18 

0,402 

± 

0,058 

0,648 

±  0,094 

19 

0,212 

± 

0,18 

0,351 

± 

0,3 

 

19 

0,388 

± 

0,021 

0,625 

±  0,034 

20 

0,2 

± 

0,14 

0,331 

± 

0,24 

 

20 

0,351 

± 

0,057 

0,565 

±  0,091 

21 

0,123 

± 

0,09 

0,203 

± 

0,15 

 

21 

0,362 

± 

0,035 

0,583 

±  0,056 

22 

0,123 

±  0,069 

0,203 

± 

0,11 

 

22 

0,302 

± 

0,1 

0,487 

± 

0,16 

23 

0,079 

± 

0,43 

0,131 

± 

0,7 

 

23 

0,263 

± 

0,13 

0,423 

± 

0,21 

24 

0,08 

± 

0,19 

0,132 

± 

0,31 

 

24 

0,233 

± 

0,047 

0,375 

±  0,075 

 

 

 

 

 

 

 

 

25 

0,197 

± 

0,057 

0,318 

±  0,092 

 

 

 

 

 

 

 

 

26 

0,17 

± 

0,15 

0,274 

± 

0,24 

 

 

 

 

 

 

 

 

27 

0,118 

± 

0,15 

0,19 

± 

0,24 

 

 

 

 

 

 

 

 

28 

0,094 

± 

0,32 

0,152 

± 

0,51 

 

 

 

 

 

 

 

 

29 

0,068 

± 

0,25 

0,109 

± 

0,41 

 

 

 

 

 

 

 

 

30 

0,066 

± 

0,11 

0,106 

± 

0,17 

 

 

 

 

 

 

 

 

31 

0,059 

± 

0,12 

0,095 

± 

0,19 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

 

Wyniki końcowe dla powiększenia 

x3,0 

 

Wyniki końcowe dla powiększenia 

x4,0 

L.p 

Kontrast 

 

 

Kontrast 

 

unorm. 

 

L.p  Kontrast 

 

 

Kontrast 

 

unorm. 

0,601 

±  0,042 

± 

0,07 

 

0,575 

±  0,016 

±  0,028 

0,596 

±  0,027 

0,992 

± 

0,045 

 

0,564 

±  0,011 

0,981 

±  0,019 

0,591 

±  0,028 

0,991 

± 

0,047 

 

0,552 

±  0,006 

0,96 

± 

0,01 

0,583 

±  0,018 

0,978 

± 

0,029 

 

0,548 

±  0,024 

0,953 

±  0,041 

0,581 

±  0,018 

0,975 

± 

0,029 

 

0,531 

±  0,018 

0,924 

±  0,031 

0,578 

±  0,024 

0,969 

± 

0,04 

 

0,53 

±  0,012 

0,922 

±  0,021 

0,563 

±  0,019 

0,944 

± 

0,032 

 

0,534 

±  0,013 

0,929 

±  0,022 

0,561 

±  0,013 

0,941 

± 

0,022 

 

0,521 

±  0,007 

0,907 

±  0,011 

0,543 

±  0,014 

0,911 

± 

0,023 

 

0,508 

± 

0,02 

0,883 

±  0,036 

10 

0,553 

±  0,041 

0,929 

± 

0,068 

 

10 

0,499 

±  0,007 

0,867 

±  0,012 

11 

0,535 

±  0,035 

0,898 

± 

0,058 

 

11 

0,487 

±  0,007 

0,847 

±  0,013 

12 

0,506 

±  0,022 

0,849 

± 

0,037 

 

12 

0,464 

±  0,015 

0,808 

±  0,026 

13 

0,526 

±  0,015 

0,882 

± 

0,025 

 

13 

0,468 

±  0,031 

0,814 

±  0,054 

14 

0,478 

± 

0,04 

0,803 

± 

0,066 

 

14 

0,449 

±  0,008 

0,78 

±  0,014 

15 

0,481 

±  0,033 

0,808 

± 

0,054 

 

15 

0,445 

±  0,008 

0,774 

±  0,014 

16 

0,485 

±  0,025 

0,814 

± 

0,041 

 

16 

0,43 

± 

0,748 

± 

17 

0,465 

±  0,044 

0,781 

± 

0,073 

 

17 

0,412 

±  0,027 

0,717 

±  0,047 

18 

0,448 

±  0,064 

0,752 

± 

0,106 

 

18 

0,403 

±  0,028 

0,7 

±  0,048 

19 

0,406 

±  0,039 

0,681 

± 

0,064 

 

19 

0,367 

±  0,021 

0,639 

±  0,037 

20 

0,392 

±  0,062 

0,657 

± 

0,1 

 

20 

0,357 

±  0,022 

0,62 

±  0,039 

21 

0,397 

±  0,054 

0,666 

± 

0,09 

 

21 

0,331 

±  0,024 

0,576 

±  0,041 

22 

0,356 

±  0,012 

0,597 

± 

0,019 

 

22 

0,296 

±  0,026 

0,514 

±  0,045 

23 

0,323 

±  0,039 

0,542 

± 

0,064 

 

23 

0,279 

± 

0,04 

0,484 

± 

0,07 

24 

0,304 

±  0,069 

0,509 

± 

0,1 

 

24 

0,266 

±  0,014 

0,462 

±  0,025 

25 

0,265 

±  0,062 

0,444 

± 

0,1 

 

25 

0,238 

±  0,048 

0,415 

±  0,084 

26 

0,275 

±  0,048 

0,462 

± 

0,081 

 

26 

0,22 

±  0,035 

0,383 

±  0,061 

27 

0,255 

± 

0,14 

0,428 

± 

0,23 

 

27 

0,205 

±  0,038 

0,357 

±  0,065 

28 

0,2 

± 

0,02 

0,336 

± 

0,034 

 

28 

0,175 

±  0,044 

0,305 

±  0,076 

29 

0,152 

±  0,052 

0,255 

± 

0,087 

 

29 

0,148 

±  0,052 

0,257 

±  0,091 

30 

0,147 

± 

0,19 

0,246 

± 

0,3 

 

30 

0,137 

±  0,028 

0,238 

±  0,048 

31 

0,093 

± 

0,45 

0,157 

± 

0,7 

 

31 

0,08 

± 

0,18 

0,139 

± 

0,31 

32 

0,1 

± 

0,47 

0,168 

± 

0,79 

 

32 

0,07 

± 

0,15 

0,121 

± 

0,27 

33 

0,044 

± 

0,17 

0,074 

± 

0,29 

 

33 

0,064 

± 

0,73 

0,111 

± 

1,27 

 

 

 

 

 

 

 

 

34 

0,022 

± 

1,02 

0,038 

± 

1,78 

 

 

 

 

 

 

 

 

35 

0,06 

± 

0,47 

0,104 

± 

0,82 

 

 

 

 

 

 

 

 

36 

0,043 

± 

0,87 

0,075 

± 

1,51 

 

 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

4.  Przykładowe obliczenia: 

 

Obliczenie wartości niepewności pomiarowych dla wartości maksymalnej i 
minimalnej natężenia światła. 
Przy użyciu wzorów: 

  

   

   

 

        

   

    

   

   

 

 

 

   

 

  

   

   

 

        

   

    

   

   

 

 

 

   

 

Gdzie: 

 

  

   

 ,   

   

 – niepewność pomiaru maksymalnego i minimalnego natężenia światła 

 

  – ilość pomiarów 

 

 

    

 ,  

    

 – wartości i-tych pomiarów maksymalnego i minimalnego natężenia światła 

 

 

   

 ,  

   

 - średnie maksymalne i minimalne natężenie światła 

 

 

Obliczenie wartości niepewności pomiarowych dla kontrastu przy użyciu wzoru: 

 

      

  

  

 

 

     

  
  

 

 

   

 

 

 

   

 

 

 

 

  

 

 

Przykładowe obliczenia dla powiększenia x0,7 i częstotliwości 2,5 [c/mm] 
 
 

  

   

   

           

 

             

 

           

    

  

   

   

           

 

             

 

           

      

 

                       
                       

                        

 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

   

     
     

        

 

    

 

     

     

     

     

 

            

 

Wartość kontrastu wynosi: 

K=0,604±0,023  

 

 

Obliczenie wartości częstości przestrzennej 
 

y=1,2166e

-0,064x 

dla y=0,1 

0,1=1,2166e

-0,064x

 

log

a

b  a

c

=b 

log

1,2166e

0,1=-0,064x 

log

1,2166e

10

-1

=-0,064 

-log

1,2166e

10=-0,064 

log

a

b=1/log

b

1/log1,2166e=0,064x 

1,925=0,064x 

 

x=30,078  

 
Częstość przestrzenna f

gr1  

przyjmuje wartość x jednosta to c/mm, aby zamienić 

jednostkę częstości przestrzennej f

gr2

 na linii/mm należy wartość początkową 

pomnożyć razy 2. 
 
Wartość niepewności Δf

gr1

=0,1 [c/mm], ponieważ właśnie taka wartość niepewności 

częstości przestrzennej jest podawana na teście do analizy. 
Wartość niepewności dla Δf

gr2  

 

   

    

   

 

  

   

   

 

   

 

   

 

 

 

   

     

   

      

     

  

 

 

 

Przykładowe obliczenia (powiększenie 0,7x): 

 

   

       

 

  

 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

 

   

                  

     

  

 

  

   

      

 

  

 

  

   

      

     

  

 

Zatem ostatecznie: 

 

   

             

     

  

 

 

Obliczenie wartości zdolności rozdzielczej oraz ich niepewności: 

Wykorzystane wzory: 

   

 

     

   

    

 

       

      

 

 

   

 

 

 

   

 

 

     

   

 

    

 

 

 

 

   

       

 

 

  – zdolność rozdzielcza (w   ), szerokość linii w tekście, który jest przenoszony z 
kontrastem 10% wartości początkowej 

 

 

   

 – częstość przestrzenna, w jednostkach [linii/mm], odpowiadająca spadkowi 

kontrastu do 1

0% 

 

 

Przykładowe obliczenia dla powiększenia x0,7 
 

   

 

        

    

 

              

    

 

        

 

    

 

                    

 

 

Zaokrąglenie wyników niepewności do pierwszej liczby znaczącej. 

ΔΦ=0,027411 μm≈ 0,03 μm 

               

        

                     

Jest to dopuszczalna niepewność dlatego wartość może być zaokrąglona do pierwszej 
liczby znaczącej. 
 

Φ=9,73±0,03 μm 

 

 

 

background image

Grupa 2 

 

29.03.2012 

 

5.  Tabela obliczeń dla częstości przestrzennej i zdolności rozdzielczej: 

powiększenie  f gr [c/mm]   

f gr [c/mm] 

 

  

f gr [linii/mm] 

  

  

Φ [mikro m] 

 

  

Φ [mikro m] 

  

  

0,7 x  

30,078 

30,1 

±  0,1 

60,2 

±  0,2  9,727626  ±  0,02741 

9,73 

±  0,03 

2,0 x  

65,240 

65,2 

±  0,1 

130,4 

±  0,2  4,835589  ±  0,00935 

4,84 

±  0,01 

3,0 x 

91,533 

91,5 

±  0,1 

183 

±  0,2  2,73224  ±  0,00298  2,732  ±  0,003 

4,0 x 

123,259 

123,3 

±  0,1 

246,6 

±  0,2  2,027575  ±  0,00164  2,028  ±  0,002 

 

6.  Wnioski: 

Kontrast prążków spada wraz ze wzrostem częstości przestrzennej. Krzywe zmiany 
kontrastu pokrywają się w całym zakresie rozpatrywanych częstości przestrzennych 
dla powiększenia mikroskopu 3,0 oraz 4,0. W przypadku mniejszych powiększeń 
kontrast spada znacznie szybciej.

 

Wysoki kontrast oznacza dobrą wyrazistość obrazu.  

Obraz można utracić całkowicie w chwili w której kontrast spada do wartości 
granicznej. Należy przy tym pamiętać, że wartości graniczne nie są stałe – zmieniają 
się razem z powiększeniem.  
 
Test USAF 1951 używany jest do pomiaru rozdzielczości obiektywów, szukając na nim 
układu ostrych prążków o największej gęstości (częstotliwości przestrzennej). 
Otrzymywane wyniki są niespójne, obarczone błędami wynikającymi z 
indywidualnych cech mierzącego i nieustandaryzowanych warunków pomiaru. W 
dzisiejszych czasach test ten nie jest wykorzystywany ze względu na trudność jego 
komputerowej analizy.