• 한국광학회지
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• 제9권6호
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• pp.396-402
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• 1998

광학계의 결상성능평가는 optical transfer function(OTF)을 측정하는 것이 표준적인 방법으로 사용되고 있다. 그러나, 대량 생산되는 광학계의 경우에서는 측정의 편리함 때문에 test pattern을 투영하여 contrast를 검사하는 방법도 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 회절결상이론을 사용하여 주기적 line-space pattern에 대한 contrast transfer function(CTF)을 계산하는 프로그램을 개발하고, C­계수와 Zernike 다항식으로 표현되는 3차 파면수차에 의한 광학계의 modulation transfer function (MTF)과 CTF 변화를 비교, 분석하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권3호
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• pp.381-388
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• 2016

The performance of a staring infrared imaging system can be characterized based on estimating the modulation transfer function (MTF). The slant edge method is a widely used MTF estimation method, which can effectively solve the aliasing problem caused by the discrete undersampling of the infrared focal plane array. However, the traditional slant edge method has some limitations such as the low precision of the edge angle extraction and using the approximate function to fit the edge spread function (ESF), which affects the accuracy of the MTF estimation. In this paper, we propose a modified slant edge method, including an edge angle extraction method that can improve the precision of the edge angle extraction and an ESF fitting algorithm which is based on the transfer function model of the imaging system, to enhance the accuracy of the MTF estimation. This modified slant edge method presents higher estimation accuracy and better immunity to noise and edge angle than other traditional methods, which is demonstrated by the simulation and application experiments operated in our study.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권6호
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• pp.762-769
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• 2016

The dynamic modulation transfer function (MTF) for image degradation caused by sinusoidal vibration is formulated based on a Bessel function of the first kind. The presented method makes it possible to obtain an analytical MTF expression derived for arbitrary frequency sinusoidal vibration. The error obtained by the use of finite order sum approximations instead of infinite sums is investigated in detail. Dynamic MTF exhibits a stronger random behavior for low frequency vibration than high frequency vibration. The calculated MTFs agree well with the measured MTFs with the slant edge method in imaging experiments. With the proposed formula, allowable amplitudes of any frequency vibration are easily calculated. This is practical for the analysis and design of the line-of-sight stabilization system in the remote sensing camera.

• 한국광학회지
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• 제9권3호
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• pp.205-211
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• 1998

칼라 CRT(cathode ray tube)의 화질을 평가하기 위하여 일차원 CCD(charge coupled-device)를 사용한 MTF(modulation transfer function)측정장치를 구성하였다. CCD의 분광감도와 화소의 크기와 간격을 고려하여 MTF 측정값을 보정하였다. Spot 크기, 비디오 대역폭, 새도우 마스크, 디스플레이 휘도, 그리고 주변 조명이 디스플레이의 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 칼라 CRT 모니터에서 화면의 균일성과 주변 조명에 따른 화질 평가하였으며, 그 결과를 MTFA(modulation transfer function area)를 사용하여 나타내었다.

• 한국광학회지
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• 제16권1호
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• pp.63-70
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• 2005

컬러 LCD(liquid crystal display) 모니터의 광학적 상에 대한 성능을 평가하기 위하여 LCD 모니터를 포함한 모든 광학계의 파장별 공간주파수 반응에 가중치를 부여한 진폭전달함수(modulation transfer function ; MTF)를 이용한 다색광전달함수(polychromatic modulation transfer function ; PMTF)를 제안한다. 서로 다른 진폭들을 갖는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3개의 막대형 LCD 단위물체를 이용한 컬러 LCD의 PMTF의 시뮬레이션 결과와 실험적 결과가 잘 일치하며, 이 결과 컬러 LCD의 결상성능은 단색으로 측정하는 MTF 및 가시광의 전파장대를 사용하는 백색광 MTF와는 다른 R, G, B의 3색에 대한 PMTF로 측정하늘 것이 보다 적절하다.

• 한국광학회지
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• 제6권3호
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• pp.173-177
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• 1995

칼날주사방법을 이용한 CCD의 MTF 측정장치를 제작하고 일차원 CCD의 MTF특성을 측정하였다. 주사방향에 수직인 직선과 칼날이 이루는 각도에 따른 CCD MTF 측정값의 변화는 $1^{\circ}$ 미만의 작은 각도변화에 의해서도 MTF값이 크게 변함을 알 수 있었으며 CCD의 MTF 측정값은 간섭필터와 텅스텐 필라멘트가 조합된 파장에 따라 다른 값을 나타내었다. 또한 광원의 색온도 변화에 의한 CCD의 MTF특성과 CCD 화소들의 균일성을 조사하였다.

• 한국광학회지
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• 제22권1호
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• pp.16-22
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• 2011

중적외선 결상용 실리콘 렌즈의 변조전달함수(MTF)를 칼날 주사방식으로 측정하는 적외선 MTF 측정장치를 구성하였다. 이를 위하여 반달형 칼날 물체를 사용하여 초점거리 50 mm, F/4인 실리콘 렌즈에 대한 중적외선 파장대인 $3{\sim}5\;{\mu}m$에서의 축상 자오 방향에 대한 MTF를 측정하였다. 이 때 무한 물체를 만들기 위해서 초점거리가 2.545 m인 비축 포물 반사경을 사용하였다. 측정한 MTF는 렌즈의 설계 자료로부터 구한 MTF와 비교한 결과, 7 lp/mm 이하에서 2 % 이내의 MTF 허용오차를 만족하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제33권6호
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• pp.310-316
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• 2022

Presampled 변조전달함수(MTF) 측정에서 slant 표적각도 변화에 따라 MTF 결과의 차이가 있음을 확인하였고, 표적각도 변화에 대한 오차를 줄이기 위하여 획득한 edge spread function 그래프를 fitting하여 측정값의 오차를 줄일 수 있는 측정기법을 연구하였다. Presampled MTF 방법의 특성상 표적이 회전함에 따라 투영되는 공간주파수의 강도분포는 표적의 회전각도에 따라 변화하며, 이로 인하여 MTF 차이가 발생함을 확인하였다. 이 연구에서는 획득한 영상의 1개의 열에 대해서만 fitting을 한 후 MTF를 계산하였다. Fitting을 이용한 계산은 기존의 presampled MTF 방법과 비교하여 표적 회전에 따른 오차가 줄어듬을 확인하였다. 이 방법은 MTF를 이용한 자동 초점 등 다양한 각도의 표적에 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권5호
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• pp.543-553
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• 2017

Vibration is a source of performance degradation in all optical imaging systems. Performance of high resolution remote sensing payloads is often limited due to satellite platform vibrations. Effects of Linear and high frequency sinusoidal vibrations on the system MTF are known exactly in closed form but the low frequency vibration effects is a random process and must be considered statistically. Usually the vibration MTF budget is defined based on the mission requirements and the overall MTF limitations. For analyzing low frequency effects, designer must know all the systems specifications and parameters. With a good understanding of harmful vibration frequencies and amplitudes in the system preliminary design phase, their effects could be removed totally or partially. This procedure is cost effective and let the designer to eliminate just harmful vibrations and avoids over-designing. In this paper we have analyzed the effects of low-frequency platform vibrations on the payload's modulation transfer function. We have used a statistical analysis to find the probability of imaging with a MTF equal or greater than a pre-defined budget for different missions. The worst and average cases have been discussed and finally we have proposed "look-up figures". Using these look-up figures, designer can choose the electro-optical parameters in such a way that vibration effects be less than its pre-defined budget. Furthermore, using the results, we can propose a damping profile based on which vibration frequencies and amplitudes must be eliminated to stabilize the payload system.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권4호
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• pp.354-361
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• 2023

We present the optical design and experimental verification of resolving performance of a 3× long wavelength infrared (LWIR) zoom camera for drones. The effective focal length of the system varies from 24.5 mm at the wide angle position to 75.1 mm at the telephoto position. The design specifications of the system were derived from ground resolved distance (GRD) to recognize 3 m × 6 m target at a distance of 1 km, at the telephoto position. To satisfy the system requirement, the aperture (f-number) of the system is taken as F/1.6 and the final modulation transfer function (MTF) should be higher than 0.1 (10%). The measured MTF in the laboratory was 0.127 (12.7%), exceeds the system requirement. Outdoor targets were used to verify the comprehensive performance of the system. The system resolved 4-bar targets corresponding to the spatial resolution at the distance of 1 km, 1.4 km and 2 km.