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Mira ottica per la misura della risoluzione degli obiettivi fotografici

di Fernando Carello



Cos'è e a cosa serve:

E' un'immagine pensata per essere stampata in formato A4 senza ridimensionamenti, con i margini al minimo possibile, su una stampante di elevata qualità e su carta ad alta risoluzione e alto tenore di bianco.
Va stampata alla densità di 600 punti per pollice.

Contiene una serie di "pattern" in vari colori, opportunamente scalati, pensati per essere riconosciuti da un esaminatore umano una volta fotografati (tramite pellicola o sensore digitale).

Serve per misurare in modo soggettivo ma ragionevolmente standardizzato il potere risolvente di un sistema ottico (obiettivo + pellicola/sensore ed eventualmente scanner), fornendo direttamente lo storico valore di "coppie di linee al millimetro".


Come si usa (ripresa):

Una volta stampati almeno 3 fogli uguali su carta di elevata qualità e con la stampante impostata per avere la massima qualità grafica, si affiggono gli stessi su una parete ampia e piana, con illuminazione ragionevolmente uniforme.
Dovrebbe esserci 1 foglio al centro (per valutare le prestazioni al centro del campo inquadrato) e un foglio in corrispondenza di ciascun bordo della zona inquadrata (magari in corrispondenza di un angolo e uno in corrispondenza dell'angolo opposto: es. in alto a sinistra e in basso a destra).

La distanza a cui mettere i fogli dipende dunque dall'ampiezza della zona inquadrata, che a sua volta dipende dall'angolo coperto dall'obiettivo e dalla distanza della fotocamera. In linea di massima, bisognerebbe cercare di utilizzare una parete molto ampia, onde piazzare la fotocamera ad una buona distanza dalle mire ottiche.
Scegliere la "giusta" distanza di ripresa non è facile e dipende da tanti fattori (risoluzione dell'obiettivo, lunghezza focale, tipo di test che si vuole effettuare e così via); comunque dovrebbe essere non inferiore a 2 metri come regola di larga massima e comunque almeno 25 volte la lunghezza focale dell'obiettivo (almeno 50 volte per le corte focali, almeno 10 volte per le focali più lunghe, con "corte" e "lunghe" in relazione al formato in uso).

A questo punto si misura la larghezza del campo inquadrato tramite un metro flessibile e si annota il valore rilevato.

Controllando con attenzione che il campo sia completamente inquadrato e che il piano di ripresa (pellicola o sensore) sia ben parallelo alla parete, si scatta la fotografia (possibilmente usando cavo flessibile e autoscatto e disponendo di cavelletto e testa di buona stabilità) annotando su un post-it o sulla mira stessa i dati di scatto.


Come si calcola la risoluzione (uso del foglio Excel):

Sviluppata la pellicola o caricato/convertito il file digitale, come prima cosa bisogna controllare se il campo effettivamente ripreso coincide con quello misurato inizialmente, o se la zona registrata è più stretta o più larga: in tal caso, occorre stimare l'effettiva larghezza fotografata e annotarla ("lato lungo area in cm").
Occorre poi annotare l'effettiva larghezza del fotogramma: per fotocamere digitali sarà la larghezza attiva del sensore (es. 35.8mm per una Canon 5D), per macchine a pellicole sarà l'effettiva larghezza del fotogramma misurata direttamente (es. 56mm per una Pentax 645).
Si annota questo valore come "Dimensione effettiva immagine su piano focale, in mm".

A questo punto si esamina qual'è il più piccolo pattern ancora vagamente distinguibile (devono potersi contare, sia pur con difficoltà, le 8 coppie di linee di cui è composto). Questo può essere fatto a monitor per i file digitali e con un buon microscopio per le pellicole.
Si annota il numero del pattern così individuato.


Si apre il foglio Excel e si impostano i valori fin qui ottenuti:

Lato lungo area cm (casella B6)
Dimensione effettiva immagine (casella B7)

A questo punto, in corrispondenza del numero di pattern individuato come ultimo riconoscibile (riga 1), si può leggere alla riga 8 l'effettiva risoluzione ottenuta, in coppie di linee al millimetro.

Esempio:

Supponiamo di aver disposto le mire ottiche su una parete piana, coprendo un rettangolo largo in tutto 2.5 metri.
Scattiamo con una Pentax 645.
Esaminando la pellicola, ci rendiamo conto che abbiamo preso (per imprecisione del mirino) un'area leggermente più grande, che stimiamo essere di 270 centimetri (ci si può basare, per questo, sull'osservazione che ciascun foglio A4 attaccato alla parete è grande 20 x 30 centimetri).
Vediamo inoltre che ciascun fotogramma è largo 56mm su pellicola.

Inseriamo allora "270" in B6 e "56" in B7.

Vediamo al microscopio che l'ultimo pattern in qualche modo riconoscibile è il numero 6.

La risoluzione è allora di 88 coppie di linee al millimetro (o lp/mm: Line Pairs per Millimeter).

Download foglio Excel e Mira ottica

miraottica_v1_52.xls

600ppi_reschart_A4_v1.55.tif



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