DE2218150C3 - Device for determining the integral optical density of an object with a heterogeneous structure - Google Patents

Device for determining the integral optical density of an object with a heterogeneous structure

Info

Publication number
DE2218150C3
DE2218150C3 DE19722218150 DE2218150A DE2218150C3 DE 2218150 C3 DE2218150 C3 DE 2218150C3 DE 19722218150 DE19722218150 DE 19722218150 DE 2218150 A DE2218150 A DE 2218150A DE 2218150 C3 DE2218150 C3 DE 2218150C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
percent
optical density
weight
integral optical
determining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19722218150
Other languages
German (de)
Other versions
DE2218150B2 (en
DE2218150A1 (en
Inventor
Jurij Romanowitsch; Jakobaschwili Michael Michajlowitsch; Moskau Chrust
Original Assignee
Moskowskij Gosudarstwenny Universitet Imeni M.W.Lomonosowa, Moskau
Filing date
Publication date
Application filed by Moskowskij Gosudarstwenny Universitet Imeni M.W.Lomonosowa, Moskau filed Critical Moskowskij Gosudarstwenny Universitet Imeni M.W.Lomonosowa, Moskau
Priority to DE19722218150 priority Critical patent/DE2218150C3/en
Priority to FR7215143A priority patent/FR2182347A5/fr
Priority claimed from FR7215143A external-priority patent/FR2182347A5/fr
Publication of DE2218150A1 publication Critical patent/DE2218150A1/en
Publication of DE2218150B2 publication Critical patent/DE2218150B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2218150C3 publication Critical patent/DE2218150C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

3030th

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bestimmen der integralen optischen Dichte eines Objekts von heterogener Struktur mit einer Lichtquelle, einer Projektionsoptik zur Projektion des Objekts auf einen Photodetektor und einer vor dem Photodetektor angeordneten Einrichtung zur gleichzeitigen Logarithmierung des Lichtstroms der einzelnen Bildpunkte des Objekts.The invention relates to an apparatus for determining the integral optical density of a Object of heterogeneous structure with a light source, projection optics for projecting the Object on a photodetector and a device arranged in front of the photodetector for simultaneous Logarithmization of the luminous flux of the individual pixels of the object.

Eine Vorrichtung dieser Art ist in einem Sonderdruck aus »75 Jahre optische Meßinstrumente« (1968), S. 77 bis 81, Carl Zeiß, Nummer S 34-260 Scho. IX/68 Poo., beschrieben. Bei dieser bekannten Vortichtung ist in den Projektionsweg für das Licht von der Lichtquelle zum Photodetektor zwischen der Lichtquelle einerseits und der Projektionsoptik bzw. Teilen davon andererseits eine Photoplatte mit einer photographischen Aufnahme des zu untersuchenden Objekts eingefügt. Die bekannte Vorrichtung verlangt also auf jeden Fall als vorbereitenden Schritt die Her- $tellung einer photographischen Aufnahme des zu Untersuchenden Objekts, an Hand deren dann erst die eigentliche Messung vorgenommen werden kann. Außerdem läßt sich bei der bekannten Vorrichtung die angestrebte logarithmische Charakteristik für die Lichtempfindlichkeit bei einer Photoplatte nur sehr angenähert realisieren, so daß, abgesehen von der Umständlichen zeitraubenden Vorbereitung der Messung, auch deren Ergebnis hinsichtlich seiner Genauigkeit nicht voll zufriedenzustellen vermag.A device of this type is in a special print from "75 years of optical measuring instruments" (1968), P. 77 to 81, Carl Zeiß, number S 34-260 Scho. IX / 68 Poo., Described. With this known Vorichtung is in the projection path for the light from the light source to the photodetector between the Light source on the one hand and the projection optics or parts thereof on the other hand a photo plate with a photographic recording of the object to be examined inserted. The known device requires In any case, as a preparatory step, the production of a photographic record of the to Examining object, on the basis of which the actual measurement can only then be carried out. In addition, the desired logarithmic characteristic for the Realize light sensitivity with a photo plate only very approximately, so that, apart from the Cumbersome time-consuming preparation of the measurement, also its result in terms of its accuracy not able to fully satisfy.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art in der Weise auszubilden, daß sie die Durchführung der Messung in zeitsparender Weise unmittelbar an dem zu untersuchenden Objekt selbst und unter Erzielung hoher Meßgenauigkeit ohne den Einsatz komplizierter mechanischer oder elektronischer Rechensysteme gestattet.The invention is therefore based on the object, a device of the type mentioned in the Way to train that they can carry out the measurement in a time-saving manner directly on the object to be examined itself and with the achievement of high measurement accuracy without the use of complicated mechanical or electronic computing systems.

Die «stellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur gleichzeitigen Loeariihmierung des Lichtstroms der einzelnen Bildpunkte des Objekts aus einem hinter der Projektionsoptik angeordneten elektronischen Bildwandler mit einem Lumineszenzschirm mit logarithmisch^- Elektronenstrom-Leuchtdichte-Charakteristik besteht.The "set problem is achieved according to the invention in that the device for simultaneous Loeariihmierung of the luminous flux of the individual pixels of the object from behind the projection optics arranged electronic image converter with a luminescent screen with logarithmic ^ - electron current-luminance characteristic consists.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung bedient sich also zum einen des interessierenden Objekts selbst als unmittelbaren Meßgegenstand, und sie liefert dank der hohen Genauigkeit in der Koinzidenz zwischen der angestrebten logarithmischen Kurve einerseits und der Leuchtdichten-Charakteristik der verwendeten elektronischen Bildwandler andererseits Meßergebnisse von sehr hoher Genauigkeit. Auf diese Weise ermöglicht es die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung, die Meßzeiten für die Dichtebestimmung zu verkleinern und Rechenoperationen wie Logarithmieren und Integrieren bei der Ermittlunu der integralen optischen Dichte des jeweiligen Objekts völlig auszuschließen. Außerdem enthält die erfind'.'ngsgemüß ausgebildete Vorrichtung keine kostspieligen und komplizierten mechanischen und elektronischen Systeme und führt dennoch zu einer hohen Meßgenauigkeit.The device designed according to the invention thus makes use of the object of interest on the one hand itself as an immediate object of measurement, and it delivers thanks to the high accuracy in the coincidence between the desired logarithmic curve on the one hand and the luminance characteristics of the used electronic image converter on the other hand, measurement results of very high accuracy. on In this way, the device designed according to the invention enables the measuring times for the density determination to reduce and arithmetic operations such as logarithmizing and integrating in the determination to completely exclude the integral optical density of the respective object. In addition, the In accordance with the invention, no expensive and complicated mechanical and electronic devices are required Systems and still leads to a high measurement accuracy.

Eine bevorzugte Ausführungsform für eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß-der Lumineszenzschirm des Bildwandlers als aktive Substanz einen Werkstoff mit nachstehender chemischer Zusammensetzung enthält: Mangan 0,17 Gewichtsprozent. Kobalt 3 · K) 4 Gewichtsprozent und Zinksulfid 99.82 Gewichtsprozent. A preferred embodiment for a device designed according to the invention is characterized in that the luminescent screen of the image converter contains a material with the following chemical composition as the active substance: manganese 0.17 percent by weight. Cobalt 3 · K) 4 percent by weight and zinc sulfide 99.82 percent by weight.

Für die weitere Erläuterung der Erfindung wird nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben ist; im einzelnen zeigt in der ZeichnungFor the further explanation of the invention, reference is now made to the drawing in which an embodiment is shown; shows in detail in the drawing

Fig. ! eine Vorrichtung zum Bestimmen der integralen optischen Dichte in Form eines Blockschaltbildes undFig.! a device for determining the integral optical density in the form of a block diagram and

Fig. 2 Kurvendarstellungen von !ogarilhmischen Abhängigkeiten zur Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung von Fig. 1.Fig. 2 graphs of! Ogarilhmischen Dependencies for explaining the mode of operation of the device from FIG. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Bestimmen der integralen optischen Dichte von Objekten mit heterogener Struktur enthält entlang einer optischen Achse 1 hintereinander angeordnet eine Lichtquelle 2, eine Projektionsoptik 3 mit einem Tisch für die Aufstellung des jeweiligen Objektes, eine Blende 4 zur Begrenzung der Meßzone, einen elektronischen Bildwandler 5 mit einem Lumineszenzschirm, der eine logarithmische Elektronensirom-Leuchtdichte-Charakteristik für den Bildwandler 5 gewährleistet, und einen Bildempfänger 6.The device shown in Fig. 1 for determining the integral optical density of objects with heterogeneous structure contains along a optical axis 1 arranged one behind the other a light source 2, a projection optics 3 with a table for setting up the respective object, a diaphragm 4 to limit the measuring zone, an electronic one Image converter 5 with a luminescent screen which has a logarithmic electron sirom luminance characteristic guaranteed for the image converter 5, and an image receiver 6.

Als Bildempfänger 6 wird im gegebenen Fall ein Sekundär-Elektronenvervielfacher eingesetzt.In the given case, a secondary electron multiplier is used as the image receiver 6.

Als Blende 4 kann eine Irisblende, eine beliebige unveränderliche Blende oder das Eingangsfenster des elektronischen Bildwandlers 5 benutzt weiden.As a diaphragm 4, an iris diaphragm, any invariable diaphragm or the entrance window of the electronic imager 5 is used.

Als elektronischer Bildwandler 5 kann jeder bekannte elektronische Bildwandler mit einem Lumineszenzschirm benutzt werden, der eine logarithmische Elektronenstrom-Leuchtdichte-Charakteristik aufweist. Als Beispiel für einen solchen Überzug kann ein Werkstoff genannt werden, der folgende Zusammensetzung aufweist: Mangan 0,17 Gewichtsprozent, Kobalt 3 · 10~4 Gewichtsprozent und Zinksulfid 99,82 Gewichtsprozent.Any known electronic image converter with a luminescent screen which has a logarithmic electron current-luminance characteristic can be used as the electronic image converter 5. As an example of such a coating, a material may be mentioned which has the following composition: 0.17 weight percent of manganese, cobalt 3 x 10 ~ 4 weight percent zinc sulfide and 99.82 percent by weight.

Hinter dem Lumineszenzschirm wird im Strahlengang ein Rolgelb-Lichtfiller aufgestellt.A Rol-yellow light filler is set up in the beam path behind the luminescent screen.

Bei der Messung von Mikroobjekten, z. B. von biologischen Zellen, kann als Projektionsoptik 3 ein Monochromator in Verbindung mit einem Mikroskop im durchfallenden Licht und im hellen Feld verwendet werden, bei der Messung vor. Objekten in Form von Lichtbildplatten, Fotofilmen, Chromatogrammen u. dgl. kann eine Projektionsoptik 3 mit Foloobjektiven benutzt werden.When measuring micro-objects, e.g. B. from biological cells, a monochromator in connection with a microscope can be used as projection optics 3 can be used in transmitted light and in the bright field when measuring. Objects in the form of Photo plates, photographic films, chromatograms and the like can be provided by projection optics 3 with folo lenses to be used.

In Fig. 2 sind die logarithmische Funktion Ig/ des Lichtsfomes und die Elektronenstrom-Leuehldichte-Charakteristik /, (/) für den elektrischen Bildwandler 5 dargestellt.In Fig. 2 the logarithmic function Ig / of the light form and the electron current-luminous density characteristic /, (/) for the electrical image converter 5 is shown.

Die integrale optische Dichte D des jeweiligen Objektes in einer begrenzten Zone kann durch folgende Formel ausgedrückt werden:The integral optical density D of the respective object in a limited zone can be expressed by the following formula:

nischen Bildwandlers um eine konstante Größe ß, es gilt alsoniche image converter by a constant quantity ß, so it applies

Aus(l), (2) und (3) folgtFrom (l), (2) and (3) it follows

D = J [A - Ig/)d.s = J [A - Z1 + ßld.s
.s
D = J [A - Ig /) ds = J [A - Z 1 + ßld.s
.s

= [A + B)s - J /, d.s.= [A + B) s - J /, ds

d.s.d.s.

/„ = Stärke des Lichtstromes, der auf das Objekt und auf das Medium fällt./ "= Strength of the luminous flux that hits the object and falls on the medium.

/ = Stärke des Lichtstromes, der durch die begrenzte Zone in ihren unterschiedlichen Punkten getreten ist,/ = Strength of the luminous flux passing through the limited zone in its different points has stepped

s = Fläche der begrenzten Zone.
Der Ausdruck Ig ~~ kann in Form der Beziehung
s = area of the delimited zone.
The expression Ig ~~ can be in the form of the relationship

3030th

lg/0 - Ig/ = A - Ig/lg / 0 - Ig / = A - Ig /

(2)(2)

dargestellt werden, in der A eine Konstante ist.in which A is a constant.

Wie F i g. 2 zeigt, unterscheidet sich die Funktion Ig/ im Intervall von I bis I0 von der Elektronenstrom-Leuchtdichte-Charakteristik /, (/) des elektro-Danach ist es Tür die Gewinnung einer der integralen optischen Dichte des jeweiligen Objektes proportionalen Größe erforderlich, zwei Messungen der Leuchtdichte auf dem Lumineszenzschirm des elektronischen Bildwandlers 5 vorzunehmen.Like F i g. 2 shows, the function Ig / in the interval from I to I 0 differs from the electron current-luminance characteristic /, (/) of the electro-Then it is necessary to obtain a quantity proportional to the integral optical density of the respective object, two Make measurements of the luminance on the luminescent screen of the electronic image converter 5.

In Übereinstimmung mit dem obigen Dargelegten hat die auf F i g. 1 abgebildete Vorrichtung folgende Funktionsweise:In accordance with the foregoing, the method shown in FIG. 1 device shown the following Functionality:

Das von der Lichtquelle 2 beleuchtete Objekt wird unter Zuhilfenahme der Projektionsoptik 3 auf die lichtempfindliche Oberfläche des elektronischen Bildwandlers 5 projiziert. Das Objektbild wird mit der Blende 4 begrenzt.The object illuminated by the light source 2 is with the aid of the projection optics 3 on the projected light-sensitive surface of the electronic image converter 5. The object image is created with the Aperture 4 limited.

Dabei befindet sich innerhalb der Blende 4 ein Teil des Hintergrundes, auf dem das Objekt liegt.In this case, a part of the background on which the object lies is located within the diaphragm 4.

Der Lichtstrom vom Lumineszenzschirm des elektronischen Bildwandlers 5 wird durch den Bildempfänger 6 registriert, und seine Größe ist dem zweiten Glied des Ausdruckes (4) proportional. Danach wird auf die lichtempfindliche Oberfläche des elektronischen Bildwandlers 5 nur der mit derselben Blende 4 begrenzte Hintergrund ohne Objekt projiziert und wiederum mittels des Bildempfängers 6 der Lichtstrom registriert. In diesem Fall ist die Größe des Lichtstromes dem ersten Glied des Ausdruckes (4) proportional. Aus der Differenz der Lichtströme wird dann die der integralen optischen Dichte des jeweiligen Objektes proportionale Größe ermittelt.The luminous flux from the luminescent screen of the electronic image converter 5 is passed through the image receiver 6, and its size is proportional to the second term of expression (4). After that, will on the light-sensitive surface of the electronic image converter 5 only the one with the same aperture 4 limited background projected without an object and, in turn, the luminous flux by means of the image receiver 6 registered. In this case the magnitude of the luminous flux is the first term of expression (4) proportional. The difference between the luminous fluxes then becomes that of the integral optical density of the respective object proportional size determined.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: I. Vorrichtung zum Bestimmen der integralen optischen Dichte eines Objekts von heterogener Struktur mit einer Lichtquelle, einer Projektionsoptik zur Projektion des Objekts auf einen Photodetektor und einer vor dem Photodetektor angeordneten Einrichtung zur gleichzeitigen Logarithmierung des Lichtstroms der einzelnen Bildpunkte des Objekts, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur gleichzeitigen Logarith-Biierung des Lichtstroms der einzelnen Bildpunkte des Objekts aus einem hinter der Projektionsoptik (3) angeordneten elektronischen Bildwand- ler (5) mit einem Lumineszenzschirm mit logarithmischer Elektronenstrom-Leuchtdichte-Charakteristik besteht.I. Apparatus for determining the integral optical density of an object of heterogeneous Structure with a light source, projection optics for projecting the object onto a photodetector and a device arranged in front of the photodetector for simultaneous logarithmization of the luminous flux of the individual pixels of the object, characterized in that the device for simultaneous logarithing the luminous flux of the individual pixels of the object from an electronic projection screen arranged behind the projection optics (3) ler (5) with a luminescent screen with a logarithmic mixer Electron current-luminance characteristic exists. 2. Vorrichlung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Lumineszenzschirm des Bildwandlers (5) als aktive Substanz einen Werkstoff mit nachstehender chemischer Zusammensetzung enthält: Mangan 0,17 Gewichtsprozent. Kobalt 3 ■ KK4 Gewichtsprozent und Zinksulfid 99.82 Gewichtsprozent.2. Vorrichlung according to claim I, characterized in that the luminescent screen of the image converter (5) contains a material with the following chemical composition as the active substance: manganese 0.17 percent by weight. Cobalt 3 ■ KK 4 percent by weight and zinc sulfide 99.82 percent by weight.
DE19722218150 1972-04-14 1972-04-14 Device for determining the integral optical density of an object with a heterogeneous structure Expired DE2218150C3 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722218150 DE2218150C3 (en) 1972-04-14 Device for determining the integral optical density of an object with a heterogeneous structure
FR7215143A FR2182347A5 (en) 1972-04-14 1972-04-27

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722218150 DE2218150C3 (en) 1972-04-14 Device for determining the integral optical density of an object with a heterogeneous structure
FR7215143A FR2182347A5 (en) 1972-04-14 1972-04-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2218150A1 DE2218150A1 (en) 1973-10-18
DE2218150B2 DE2218150B2 (en) 1975-09-25
DE2218150C3 true DE2218150C3 (en) 1976-04-29

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2325457C3 (en) Device for measuring the thickness of a transparent object
DE2218150C3 (en) Device for determining the integral optical density of an object with a heterogeneous structure
DE2218150B2 (en) Device for determining the integral optical density of an object with a heterogeneous structure
DE2432502B2 (en) DEVICE FOR AUTOMATIC MEASUREMENT AND DISPLAY OF THE BREAKING POWER OF LENSES, IN PARTICULAR ASTIGMATISM LENSES
DE2430851A1 (en) Discrete test point's three-dimensional coordinates measurement - contactless method for points marked on object
DE1027907B (en) Focusing device for optical devices, in particular for photographic enlargers
DE909080C (en) Device for measuring time by means of photographic registration
DE1908642A1 (en) Exposure meter
CH398097A (en) Optical-electrical device to increase the measuring accuracy for measuring instruments for measuring lengths and angles
DE2524665C3 (en) Miniature camera with electrical exposure control
DE2711468C3 (en) Single-lens reflex camera with exposure metering through the lens
DE736346C (en) Stereoscopic measuring device
DE746607C (en) Method and device for determining the exposure time of photographic objects
DE676898C (en) Method and device for measuring the gradient of photographic layers
DE684150C (en) Determining the shape of profiled bodies, especially turbine blades
DE1797288C (en) SLR camera with Pnsmensu rather and light meter
DE1235726B (en) Device for focusing and photosensitometric measurement of a projected image
DE724335C (en) Light meter with optical viewfinder for photographic apparatus
DE826797C (en) Device for evaluating measured quantities
DE102022123591A1 (en) Method for determining a refractive index of an optical test specimen, device and measuring system
DE1252912B (en) Optical device on photogrammetric recording devices
DE2611888C2 (en) Device for measuring samples
DE1860356U (en) SPOT EXPOSURE METER FOR TELEVISION FILM RECORDING.
AT133092B (en) Method and device for determining thickness by means of X-rays or similar rays.
DE879606C (en) Registration photometer without movement mechanism