Cuadro de pruebas de resolución de la USAF de 1951

Una carta de prueba de resolución de la USAF de 1951 es un dispositivo de prueba de resolución óptica microscópica definido originalmente por la norma MIL-STD-150A de la Fuerza Aérea de los EE. UU . de 1951. El diseño proporciona numerosas formas de objetivos pequeños que exhiben una variedad escalonada de muestras de frecuencia espacial precisas . Se usa ampliamente en el trabajo de laboratorio de ingeniería óptica para analizar y validar sistemas de imágenes como microscopios , cámaras y escáneres de imágenes . ^[1]

El patrón estándar completo consta de 9 grupos, cada uno de los cuales consta de 6 elementos; por lo tanto, hay 54 elementos objetivo proporcionados en la serie completa. Cada elemento consta de tres barras que forman una regla de Ronchi mínima . Estos 54 elementos se proporcionan en una serie estandarizada de pasos logarítmicos en el rango de frecuencia espacial de 0,250 a 912,3 pares de líneas por milímetro (lp/mm). La serie de elementos abarca el rango de resolución del ojo desnudo, hasta los límites de difracción de la microscopía óptica convencional .

Los dispositivos que se fabrican comercialmente suelen consistir en una lámina de vidrio cuadrada transparente de 50 mm de tamaño. La lámina se imprime en cromo metálico mediante fotolitografía con el patrón estándar, reducido fotográficamente a partir de un patrón de gran tamaño. Las láminas están disponibles como impresiones fotográficas positivas o negativas para adaptarse mejor a la técnica de iluminación utilizada en varios métodos de prueba. Una versión abreviada y menos costosa omite los dos grupos más pequeños en el centro del patrón (grupos número 8 y 9), ya que la litografía a esa escala es costosa y los elementos del grupo representan una resolución que está más allá del diseño de muchas aplicaciones de imágenes.

En la práctica, la resolución espacial de un sistema de imágenes se mide simplemente inspeccionando la imagen del sistema de la diapositiva. El elemento más grande observado sin un contraste de imagen distintivo indica el límite de resolución aproximado. ^{[ cita requerida ]} La etiqueta de este elemento es anotada por el observador (cada grupo, y cada elemento dentro de un grupo, está etiquetado con un solo dígito). Este par de dígitos indica la ubicación de la fila y la columna de un elemento dado en la tabla de series, que a su vez define la frecuencia espacial de cada elemento y, por lo tanto, la resolución disponible del sistema.

Se puede realizar una caracterización analítica de la resolución como función de transferencia de modulación trazando el contraste de la imagen observado como función de las distintas frecuencias espaciales de los elementos. Las aberraciones ópticas en el sistema de obtención de imágenes se detectan y caracterizan fácilmente trasladando y rotando los elementos dentro del campo de visión del sistema de obtención de imágenes.

El formato común MIL-STD-150A consta de seis grupos en una disposición espiral compacta de tres capas. Los dos grupos más grandes, que forman la primera capa, se encuentran en los lados exteriores. Las capas más pequeñas consisten en pares repetidos progresivamente más pequeños hacia el centro. Cada grupo consta de seis elementos, numerados del 1 al 6. Dentro de la misma capa, los grupos impares aparecen de forma contigua del 1 al 6 desde la esquina superior derecha. El primer elemento de los grupos pares se encuentra en la parte inferior derecha de la capa, y los restantes del 2 al 6, a la izquierda. Las escalas y dimensiones de las barras se dan mediante la expresión

${\displaystyle {\text{resolution (lp/mm)}}=2^{{\text{group}}+({\text{element}}-1)/6},}$

Aunque normalmente será más conveniente utilizar la siguiente tabla de búsqueda. El par de líneas (lp) significa una línea negra y una blanca.

• 
  Mapa de la USAF de 1951 en formato vectorial
• 
  Objetivo SilverFast USAF 1951 con resolución de LaserSoft Imaging

• Sección del objetivo de la USAF de 1951 , en resolución óptica

• Nota técnica de efg: USAF 1951 y gráficos de pruebas de resolución de microcopia.
• Yoshihiko Takinami proporciona una tabla de resolución de la USAF de 1951 en formato PDF. Esta tabla debe imprimirse de manera que el lado del cuadrado del primer elemento del grupo -2 tenga una longitud de 10 mm.
• USAF 1951 Resolution Target Más explicaciones y ejemplos
• Koren 2003: el gráfico de resolución actualizado de Norman Koren es más adecuado para el análisis informático