91
8/14/2019 Mil Std 150a http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 1/91

Mil Std 150a

  • Upload
    sapane

  • View
    295

  • Download
    6

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 1/91

Page 2: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 2/91

\

MIL-ST&-150A 12 Moy W9

ARMED ORCES UPPLY UPPORT ENTER WASHINGTON 5, . . 

Photographic Lenses 

MIL-STD-150A  

1. hi s tandard as ee n pproved y he Department f Defense an d s mandatory or  se y he Departments f he Army, he avy, 

an d th e Air Force, effective 12 May 1959. 

2 . n accordance with established procedure, the Signal Corps, Bureau  of Aeronautics, nd Air Force av e een esignated s Army-Navy-Air 

Force custodians of this standard. 

3. rovisions of this standard re th e subject of nternational stand- ardization greement When evision r ancellation f his tandard s proposed, he departmental ustodians will nform heir espective e- partmental  tandardization  ffices o hat ppropriate  ction  ay  e taken especting the nternational greement concerned. 

A ecommended orrections, dditions  r  eletions hould  e d- dressed^ he Standardization ivision, Armed orces upply upport 

Center, Washington 5, D. . 

Page 3: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 3/91

PLEASE CHECK THE APPROPRIATE BLOCK BELOW: °r I   copies are being forwarded. ndicate whether Statement A, B, C, D, E, F, or X applies. 

CM CM 

LJ  D IS TR IB U TION S TATEM EN T  A:  AP P R OV ED FO R PUBLIC RELEASE: DISTRIBUTION  IS UNLIMITED  

C H   D IS TR IB U TION S TATEM EN T  B:  D IS TR IB U TION AU TH OR IZ ED T O  U.S. G O V E R N M E N T A G E N C I E S 

O N L Y ; (Indicate Reason an d Date), T H E R R E Q U E S T S FO R THIS  

D O C U M E N T S H A L L BE R E F E R R E D  T O  (Indicate Controlling DoD Office). 

C H   D IS TR IB U TION S TATEM EN T  C:  D IS TR IB U TION AU TH OR IZ ED T O  U.S. G OV ER N M EN T  AGENCIES AN D 

TH EIR C O N T R A C T O R S ; (Indicate Reason an d Date).  T H E R R E Q U E S T S 

FO R THIS D O C U M E N T S H A L L BE R E F E R R E D T O  (Indicate Controlling D oD  Office). 

CD  D IS TR IB U TION S TATEM EN T  D:  D IS TR IB U TION AU TH OR IZ ED T O  DoD AN D U.S. DoD  C O N T R A C T O R S *  ' 

O N L Y ; Indicate Reason an d Date).  TH ER  R E Q U E S T S SHALL BE  R E F E R R E D T O  (Indicate Controlling D oD  Office).  

IZ I  D IS TR IB U TION S TATEM EN T  E:  D IS TR IB U TION AU TH OR IZ ED T O  D oD  C O M P O N E N T S O N L Y ; (Indicate  

Reason an d Date).  TH ER R E Q U E S T S S H A L L BE  R E F E R R E D T O  (Indicate Controlling DoD  Office).  

[U  D IS TR IB U TION S TATEM EN T  F:  FU R TH ER DISSEMINATION  O N L Y AS DIRECTED BY  (Indicate Controlling DoD  Office an d Date) or HIGHER  

DoD AU TH OR ITY .  

C H   D IS TR IB U TION S TATEM EN T  X : D IS TR IB U TION AU TH OR IZ ED T O  U.S. G O V E R N M E N T AGENCIES  

AN D PRIVATE INDIVIDUALS O R E N T E R P R I S E S ELIGIBLE T O  O B T A I N E X P O R T - C O N T R O L L E D 

TECH N ICAL DATA IN ACCOR D AN CE WITH Do D DIRECTIVE 5230.25, W ITH H OLD IN G O F  

UNCLASSIFIED TECH N ICAL DATA F R O M PUBLIC D I S C L O S U R E , 6 N ov 98 4 (Indicate date of determination).  

C O N T R O L L I N G D oD OFFICE IS (Indicate Controlling DoD Office). 

I This document wa s previously forwarded to DTIC on date) an d the  

AD number is I  In accordance with provisions of DoD instructions, the  document requested is no t supplied because: 

I It will be published at a later date. Enter approximate date, if  known). ,. I_J  Other. (Give Reason) /////  iL**- /ribution Statements on Technical Dojriiments," 18 Mar 8 7, 

described briefly above.  echnical Documents must be assigned distribution statements 

Do D Directive 523 0 . 24 , "Distribution Statements on Tecfink&l Doj^ments," 18 Mar 8 7, contains seven distribution statements, as 

Print or Type Name  

Authorized Signature/Date elephone Number 

Page 4: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 4/91

 

MIL-STD-150A 12 May 95 9 

CONTENTS Pag» 

L  S C O P E _ 1.1 U R P O S E  

1. 2 LASSIFICATION Types of  Lenses

Type I — Aerial Reconnaissance Type II —  Aerial Mapping .'. . Type III —  General Photographic . ZZZZZType T V  —  Process

Type V —  Motion Picture CameraType V I _EnlargerType V II _Projection .Type VIII —  Photomicrographic Type IX  —  Portrait Type X —  ViewfinderType X I —  CondenserType Xu —  Copying- 2  Type XIII —  Microphotogrraphie.. . 2  Type IV — Recording 2  

2 . EFERENCED D O C U M E N T S 2  

2 .1 O T APPLICABLE  2  

3. EFINITIONS 2 

3.1 X E S , P O I N T S , AN D D I S T A N C E S 3.1.1 ptical xis 3 . L2 xis of best definition . . ' . . ' . 3.1.2.1 lane of  best definition 3.1.2.1.1 lane of best average definition  

over the picture area Field tilt ZZZZZ ZZZZZZ

3.1.2.2 est principal focus 8.1.3 echanical axis

3.1.3.1 lange ilt  ZZZ Z1 Z"." "Z." .ZZ17"'"Z".7" 3 5.1.5.2 lane of the receiver

3.1.2.3.1  ocai tnt ZZZZZZZZZZZ "Z Z" Equivalent ocal ength 

Calibrated focal length ZZ .'.'

Back focal distanceFlange focal distance

3.1.8 ront focal distance 5.1.9 ront vertex back ocal istance3.1.10 elephoto ratio

til  

S.l .2.1.2  

3.1.4  3.1.5 

3.1.6  8.1.7  

Page 5: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 5/91

6  6  

MIUSTD-150A 12 M ay 959

Pag» 

4 S.l.ll epth of f o cus and depth of field 3.2 PERTURE AND RELATED QUANTITIES S5.1  Lens  peed  ' " ' 355 perture ratio 355  Effective aperture 3.2.4 lear aperture 3.2.5 elative perture8.2.5.1 -number 3.2.6 -stop nd  -number35.6.1 rea weighted average T-number 3.2.7 r o n t perating perture3.2.8 ea r perating perture 

3.3 O N S T R U C T I O N A L FEATURES 3.3.1 ptical ystem 3.3.2 ember 

3.35 omponent3.3.4 lement 3.3.5 ron t of photographic lens35.6 ac k of  ho togra phic lens 85.7 am e of design 35.8 elephoto 35.9 lass types 

3. 4 E C H A N I C A L AND STRUCTURAL FEATURES 3.4.1  Cell  " 3.45 arrel  ~ ' . 3.45  Cone 3.4.4 en s iaphragm 

3.4.5 ris diaphragm contro l3.4.6 arfocalized3.4.7 panner wrench openings .-

3.5 IELD F VIEW

3.6 PTI CA L C H A R A C T E R I S T I C S J  

3.6.1 mage uality  " " 3.65 esolving power8.6.2 .1 hotograph i c esolving  o w er 3.6.2 .2 isual esolving  o w e r 3.6.25 rojected photogra phic resolving power3.6.2.4 rojected visual resolving power

3.6.2 .5 rea weighted average resolution8.65 stigmatism and curvature of field Q 

8.6.4 o lor orrect ion 0 

8.6.4.1 ongitudinal chroma t i c  aberration8.6.5 agnificat ion  0 

8.6.5.1 araxial magnification

Page 6: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 6/91

MIL-STD-150A  12 May 1W  

Pag* 

11 8.6.5.2 alibrated magnification  *  

3.6.6 istortion

ZZ 1  2 2 2 2 2  3 3 3 3 4 

.. . 4 4 

4 ' 4  

3.6 .6 .1 adial  istortion 8.6.6.2 angential distortion 3.6 .6 .3 rrors o f centrat ion 3.6 .6 .4 rincipal  oint o f utocol l imation  3.6 .6 .5 rism ffect 3.6.7 elative llumination 3.6.7.1 ignetting 3.6.7.2 o s4

 aw 3.6.7.2.1 l luminance istribution 

3.6.7.22 ariation of c o s4 aw 3.6.7.3 ea m ect ions 

3.6.7.4 bliquity ngles 3.6.8 ransmittance 3.6.8.1 o l or contribution 8.6.9 pherica l berration 3.6.9.1 o c a l hift 3.6.9.1.1  3.6.9.12 aze posit ion  8 .6 .10 eiling  lare 3.6 .11 ondenser  

3.7  3.7.1 e rf ormance designation 3.7.1.1 c h r o m a t  •  

3.7.12 nastigmat 3.7.1.3 p o c h r o m a t 8.7.2 eflection educing coatings 8.7.3 nvironmental ange 8.7.4 ptical lass 3-7.4.1 efractive ndex 8.7.4.2 ispersion 3.7.42-1 ispersive ower 8.7.4.22 bb e  number 8.7.4.3 ouble efract ion 8.7.4.4 hemic a l durabili ty of glass 8.7.5 nternal urfaces 

3.8   BEAUTY D E F E C T S  

3.8.1 

aterial efects 3£.1.1 ubbles 8.8.1.1.1   Seeds 3.8.1.12  Air  ells 3.8.12 racks 3.8.1.3 eathers 3.8.1.4 olds, o r laps 

Position of greatest conce n tra t i on **  ...—  15 

15 

characteristics 

MISCELLANEOUS"FEATURES  \\ .

5 5 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 

Page 7: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 7/91

MII-STD-150A 12 M ay 95 9 

3.8.1.5 3.8.1.6  3.8.1.7 3.8.1.8 3.8.1.8.1  3.8.1.8.2  8.8.2  3.8.2.1 3.8.2.2  3.8.2.2  3.8.2.8.1 8.8.2.4  8.8.2.5  3.8.2.6  8.8.2.6.1  

3.8.2.7 3.8.2.8 3.8.2.9 8.8.2.10 3.8.2.11  3.8.2.12  3.8.2.18 8.8.2.14 

Pag* 

.... 7 

.... 7 ....  17 

"» llKlRyffS  tiHM«.ll»»»MM»»MMW»»M««l»»t»HMtH»«»»HW«*»W»»» » *l«»l«*»»MIWM,   ilW i»MI»M»*»M»»W»» 

Owi «klU  ».  • »»»• »»^•••»»,   ..»   _•••• •• »»•*•••••••••• ♦ »•*•*•••»•••••*•*••*•••••••••"•*•••••••••**•••**•»••••••••••1  

Striae  7 Rea ms — ..~......~.. 7 C ords ..~ 7 Ma nufa c tur ing efects  . 7  

. 7 7 7 7 7 

._ 7 7 

..  7 

7 7  

starts 

Blisters Burns Cement  Run-ins .. Chips Cracks Bigs Dirt ho les 

Dirt - Grayness Mold mar ks 17 Orange  ee l  .. . P o o r polish Scrat che s Smears , scum, water spots, etcStain 

17  17  18 18  18  

4.1  4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.8.3 4.1.4 4.1.4.1 4.1.4.2  4.1.4.3 4.1.4.4 4.1.5  4.1.5.S 

5. 

5.1  5.1.1  5.1.1.1  5.1.1.2 5.1.1.3  5.1.1.4 

GENERAL R E Q U I R E M E N T S 8 

M A R K I N G S  8 L e n s markings 8 Cell marking 8 Maximum aperture 8 f-numb«r 8 Iris diaphragm contro l marking 8 Full to p 8 

Maximum perture alue  8 Fract ional to p values 8 

Tolerance of marking 9 

Foca l length 9 

Accura cy of focusing scales 9 

DETAIL R E Q U I R E M E N T S  9 

M E T H O D S O F T E S T AND MEASUREMENT 9 

Test pparatus  9 

Collimator 9 

Optical ench nd no d a l lide d

Infinity 0 

W h i t e light 0 

VI 

Page 8: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 8/91

MIUSTD-150A 12 M ay 959 

Pag« 

6.1.1.4.1 5.1.1.5  5.L1.6  5.1.L7  

5.1.1.7.1 5.1.1.7.2  5.1.1.7.3  5.12 5X2.1 5.122 5.122.1 5.122.1.1 5.1222 5.12.3  6.1.2.4 5.12.5 

5.12.6  5.1.2.7 5.12.8  5.12.9  5.1.2.9.1 5.12.92 5.12.10 5.12.10.1  5.12.102 5.L2.11 5.12.11.1 5.12:112 

5.12.112 5.15.11.4 5.12.11.4.1  5.1.2.11.4.2  5.12.11.4.3 5.12.11.4.4 5.1.2.1L4.5 5.12.12  5.12.12.1  5.12.12.1.1 5.12.12.1.2 5.12.122 

5.12.122 5.12.12.4 6.1.2.18 5.1.2.18.1 5.1.2.132 5.1.2.14 

•••»•••»»»» »» 20 

20 

20 

20 

21 

Flash discharge amps Photographic plates and ilm ... .~. 

Test onditions 

Resolving power arget ....... High ontrast arget Medium ontrast target 1 Low ontrast arget 1 Test methods 1 

Plane of best definition _ 1 Equivalent ocal ength 1 Method  — Photographic method 1 

Method A — Combination method  2 

Method —Nodal slide method 2 Calibrated focal length 2 Back ocal distance 2 

Flange ocal distance 2 

Front ocal distance 

2 Front vertex back focal distance — 3 Aperture atio  3 Effective aperture ..~.............. 3 Method 3 — Microscope method 3 Method 4 — Point source method  3 

T-number and ransmittance ..~_.. 4 

Method  — Extended ource method - » 4 

Method  — Collimator m e t h o d " 4 Relative llumination  ....... ..  5 

Method 7 — Extended source method 5 Method  — Collimator method . 5 

Method  — Densitometric method 5 Method 0 — Indirect omputation method 6 Distortionless lens with object at nfinity 6 

Distortionless lens with finite object distance 6 

Distorting ens with object at infinity 6 - Distorting lens with finite object distance 6 

Monocentric ens 7 

Resolving ower  7 

Photographic resolving power 7 Method 11 — Collimator method 7 

Method 12 —Target range method 8 Method 13 — Visual esolving power 8 

Method 14 — Projected photographic resolving power 9*  Method 5 — Projected visual resolving power 9 Astigmatism and urvature of ield 9 

Method 6 — Resolving power target method 9 

Meth-d 17 — Nodal lide method 0 

C o l o r orrt.tion  0 

vi i 

Page 9: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 9/91

MIL-STD-150A  12 May 95* 

Tagt 

6.12.14.1   Longitudinal chromatic aberration6.12.14.1.1 Method 18 — Photographic method 5.1.2.14.1.2 Method 9 — Nodal slide method gl 

5.1.2.14.2  Lateral hromatic berration5.1.2.14.2.1 Method 20 — Photographic method .- 5.1.2.14.2.2 Method 21 — Nodal slide method gl

5.1.2.15 agnification • l

5.1.2.15.1 araxial agnification  l

5.12.15.1.1 Method 22  — Photographic  method ._ l

5.1.2.15.1.2 Method 23 — Visual method l 

5.1.2.152 ethod 24 — Calibrated magnification 2 

5.1.2.16 istortion — 2 5.1.2.16.1 ethod 25 — Target range method 5.12.162 ethod 26 — Collimator bank method • « • • 5.12.16.3 ethod 27 — Single collimator photographic method — 5.12.16.4 ethod 28 — Nodal slide method "   " "  g3 

5.1216.5  Method 9 — Goniometer method ^5.12.16.6 ethod 0 — Projection method - " 5.12.16.7 angential  istortion  . . . ."„Z 4 5.12.17 rism ffect  4 5.1.2.18 pherical aberration — • - ; • • - " " V ~ 4 5.12.18.1 ethod 1 —  Annular ring o r Hartmann  isk method 5.12.182 ethod 2 —  Stopped-aperture method  "ZZ1 5 5.12.19 eiling glare  "  35  5.1.2.19.1 ethod S3  — Photographic black po t method  6 

5.1.2.19.2 ethod 34 — Photographic black trip method • 6 5.1.2.19.3 ethod 35 — Photoelectric method  * * ' * 7 

5.12.20 ondenser performance Z"~.. 7 5.1.2.21 eauty defects -... • • 

5.12.22 entration 38  

APPENDIX 

10  REFERENCE MATERIAL38  

10.1 ENERAL 10 2 EN S MOUNTING, AND OTHER REQUIREMENTS ® > 10.3 RDERING D A T A REFERENCE LIST 

38 10.4 EFERENCES  

38 INDEX 

Page 10: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 10/91

Figure  

1 stigmatic Difference

2 ongitudinal Chromatic Aberration 

3 ateral Chromatic Aberration 4 istortion 

5 elative llumination 

6 pherical Aberration 

7 tandard Resolving Power Test Target Element 

8 rojected Resolving Power Test Plate MIUSTD-150A  12 May 959  

FIGURES  Paff*

._ 10 

10 

10 

11  

12  

14  

2 1 

2 9

TABLES  Table 0

I  Numerical Apertures and Their Corresponding f-numbers _ «J

II  Photosensitive Materials auu  ^«-^  **  

IX 

Page 11: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 11/91

MIL-STD-150A  12 May 959  

1. COPE 

11 PURPOSE. This standard is issued or 

the  urpose f stablishing niform efini- tions, nomenclature, lassification of defects, 

methods f esting, nd measurements er- taining o he ield f hotographic enses. An appendix, ontaining nonmandatory ef- erence material, s rovided or  se n he preparation f pecifications nd ther pro- 

curement documents. 

1. 2 LASSIFICATION. his tandard covers  hotographic enses yped  ccording to their use. The eywords are italicized or convenient reference. 

I erial econnaissance.  ype lens hall  e uitable or  se n  aerial econnaissance. t will e 

used t r ear nfinity ocus nd usually will have lo w distortion and 

a lat ield. 

II erial  apping.  ype I ens shall be suitable for u se in accurate aerial mapping. t will e sed t or ear nfinity ocus nd  sually will have a flat field. The distortion characteristics n this type f ens are sually esignated nd on - trolled within precise limits. 

III eneral hotographic.  ype II lens hall  e uitable or  se n  view  amera nd and-held till cameras. t will e sed o hoto- graph  oth  ear nd  istant  b- 

jects. 

IV rocess.  ype  V ens hall  e 

suitable or  se n hotolithogra- phy, rocess work, nd recise e- production rom lat opy. t  il l 

be sed t or near unity magnifica- tion. n his ype  f ens, ateral and ongitudinal  hromatic  ber- ration, econdary pectrum, nd 

distortion re orrected o  igh 

degree. 

V otion Picture  amera . A ype V  

lens hall  e uitable or  se n motion icture ameras. t will e 

used o hotograph oth ear  nd distant objects. A type  ens dif- fers from a type III lens n hat t usually s  f horter ocal ength and maller ield of view. 

VI nlarger. A ype VI ens hall  e  

suitable for u se in  photographic en- largers. t  ill  e  sed  t inite magnifications, il l sually ave lo w olor berrations, nd n  er- tain pplications distortion harac- 

teristics will be designated and con- trolled within precise limits. 

VII rojection. A type VII lens shall be suitable for use as an objective lens in otion icture, ilm trip, opaque, lide, nd  verhead ro- jectors.  t will  e  sed  t inite magnification nd will ave  iat field. This type f lens sually dif- fers rom type VI lens n hat t is aster, overs maller ield f view,  nd  as ess  orrection  f aberrations. 

VIII hotomicrographic.  ype III lens hall  e uitable or  se n photomicrography. t will  e  sed  with the bject at the horter on- 

jugate. 

IX ortrait.  ype X ens hall  e  

suitable or se n ortrait hoto- graphy.  t will  e  sed o  hoto- 

graph  oth  ear nd  istant  b- jects. t usually differs rom a type III lens in aving less correction of aberrations. 

X   Viewfinder, A ype  ens hall e 

suitable for use in iewfinders. 

X I ondenser. A ype I ens hall e 

suitable or  se n ondensers. t 

Page 12: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 12/91

MIL-STO-150A 12 May 9S9  

will e sed or he ollection nd distribution f radiation n rojec- 

tion and nlarging: systems 

XII opying. A ype XII ens hall e 

suitable or  se n eproduction from lat copy. It will be sed at or near unity magnification. It usually differs from a type V lens n hat  it as reater ens peed nd ess correction f berrations. 

XIII  Microphotographic.  A type  XIII 

r

lens hall  e uitable or  se n 

microfilming nd microcopying. t 

usually will e sed t magnifica- 

tions between 0. 1 nd .024.  

XIV ecording.  ype XIV ens hall be suitable or use n recording in- struments r luorescent creen 

presentation.  t  ill e  se d t finite magnification nd  enerally will e f  pecial design o meet 

the specific requirements. 

2. REFERENCED D O C UM ENTS 

2 .1 NOT APPLICABLE. 

3. DEFINITIONS 

3. 1 A X E S , POINTS, AN D DISTANCES. 

3.1.1 ptical axis. The  ptical xis  f perfect lens or ens ombination is that con- tinuous traight ine n pace which asses through ll f he  enters  f urvature  f the arious pherical ptical urfaces, oin- 

cides with, the xes f otational ymmetry of nonspherical surfaces and is perpendicular 

to la t urfaces. 

3.1.2 Axis of best efinition. The xis  f 

best definition f a lens s that line n which is erpendicular o he lane f est efini- tion nd asses hrough he rincipal ocus. 

3.1.2.1 lane of best definition. The lane of est definition s that lane in he mage 

space  hich ontains hose mages epre- senting  ompromise f uality elected s 

best or he urpose or which he ens s 

intended. 

2J . .2 .1JI  lane f est vrragt definition over he picture area. The osition f ocus 

giving he  ighest  rea weighted verage resolution AWAK)  il l e irst onsidered as he  osition  f  est verage  efinition  

over he icture area, r BADOPA. n ase the esolving  ower or he xial mage point is less than the AW  AR , the .position of  focus  t which he xial esolving  ower equals he  W A R will  e onsidered he 

position f B A D O P A .  

3.1.2 .1 .2 Field tut. A lens field tilt when its best mage plane s tilted with respect to the mounting houlder or he ens . This ffect is  sually  aused y  light mounts  f e- centering r ilt n r within member f an ptical system. Field tilt results n lack of ymmetry of resolution in the field f the lens  bout he xis. Usually he  oints  f greatest symmetry ie long diagonal f 

the icture ormat. The imits or ield ilt may be specified n terms of maximum focus  

difference etween he two ositions of best focus at a specified angle during the diagonal 

exhibiting he reatest symmetry. 

3 .1 .2 . 2 Best principal focus. The best prin- 

cipal focus of a ens s the point of intersec- tion f he ens xis with he lane f est definition rom an ncident beam f arallel 

light erpendicular o his plane. 

Page 13: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 13/91

3.1J2-2.1 W h e n  ens s upplied n ells, with ou t  arrel r hutter, h e ocat ing ur- face of th e lens m o u n t is defined as the seat- 

in g surface of the rear cell. 

3.1.3 Mechanical axis. T h e mechanica l axis 

o f  lens s that ont inuous traight line n  space perpendicular to  th e plane of th e flange o r ocat ing urface f he ens m o u n t nd  passing t h rou gh the enter of symmetry of 

th e flange r locating surface. 

3.0.1 Flange tilt. T h e flange tilt of a lens is the angle between the opt ica l axis and the 

mechanica l axis. 

3.1.3.2 Plane of the receiver. T h e plane o f th e receiver is that plane in  the image space in w h i c h the receiver o r the film in a camera  is located. 

3.1^2.1 ocal ut. h e o c a l ilt s he angle etween h e lane f est  efinition  and the plane of th e receiver due to the m e- chanica l tructure etween h e ens lange an d th e receiver. It is not a true characteris- 

tic of th e lens alone. 

3.1.4 Equivalent focal length} T h e equiva- lent o ca l ength , r EFL.  ften eferred o  mor e imply as th e focal ength,  etermines th e scale of h e image  roduced by th e lens. W h e n a given object is at an infinite distance, images  roduced y istortionless enses of th e same equivalent f o c a l length  will be equal in size, and images produced by lenses of dif- ferent quivalent o c a l engths will vary n  size irectly s h e espective quivalent f o c a l engths.  h e quivalent f o ca l ength s 

defined by the equation: T 

EFL ta n ß 

/ » -   °  (1) 

M I L- STO- 150 A  12 M ay 95 ? 

where T is th e transverse distance from th e principal focus to th e center of the image in  the mage-space ocal  lane of an nfinitely distant object point w h i c h lies in a direction  making an angle ß with the optical axis. T h e equivalent f o ca l ength hal l be measured n  

a cco r da n ce with 5.1.2.2. 

3.1.5 alibrated focal ength* h e ali- brated f o ca l length, o r C FL , is denned as an  adjusted value of the equivalent f o ca l length of  ens mounted n  amera r one , o  c h osen as o distribute th e  istortion in h e manner best suited to  condi t ions under  w h i c h  the p h o tograp h s to e employed. T h e ali- brated ocal ength hal l e etermined n  ac c ordanc e with 5.1.2.3. T h e cal ibration c on- 

ditions ha l l be covered y he detailed spe- cification. 

3.1.6 Back ocal distance. T h e ac k focal distance, r BF, s efined as he istance measured rom the vertex of the back ur- face of the lens to the plane of best definition. The back f o c a l distance shal l be measured in  ac c ordanc e with 5.1.2.4. 

3.1.7 Flange focal distance. T h e flange focal 

distance, r FD, s  efined as the min imum  distance from the center of symmetry of the lens lange n he plane o f he lan« to th e plane of best definition. In  a perfect lens, this distance s easured l ong he echanica l axis h i ch o inc ides with h e axis of best definit ion. T h e flange oc a l  istance sha l l be  measured in a cco r da n ce with 5.1.2.5. 

3.1.8 Front focal distance.9 T h e front f o ca l 

distance, r F, s efined s h e istance 

measured ro m h e rincipal ocus ocated  in the ront space to h e ertex of the front surface. h e ront o c a l istance ha l l e measured n c co r da n ce with 5.1.2.6 . 

3.1.9 Front vertex back focal ditUmct.1 T h e 

For.l  Unrlh«  »nd  roMl  DiiUnc«  of  rholofrmpfcle 

7M> 1  > < > < «  

> M ootnvu 1. ««» • 

• *> foot*«*» 1. P*»» 

Page 14: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 14/91

MIL-STD-150A 12 May 959 front vertex back ocal distance, or FVD, s 

defined s he distance measured rom he principal focus in the back space to the ver- tex f he ront urface. The ront ertex back focal distance shall be measured n c- 

cordance with .1 .2 .7 . 

3.1.10 Telephoto  atio. The telephoto ratio is defined as the direct ratio of the equivalent focal ength o he ront ertex ac k ocal 

distance. 

3.1.11 Depth of ocus and depth of  ield. 

For every plane in the object space, a photo- graphic lens produces an image plane of best definition n the mage space. In front of or 

behind this plane of  best definition is a region within which he mages f the selected b- ject  lane  re f atisfactory  uality.  he distance eparating he ocal  lanes  ond- ing this region is the depth of focus for the selected object plane. Similarly, there exists a egion n pace within which bjects re imaged with satisfactory quality on a select-  ed image plane. The distance separating he planes ounding his egion s the depth f field. The extent of these regions of satisfac- tory ocus may e efined n erms of a 0 

percent eduction f area weighted verage resolution AWAR)  elow hat obtained t the best focal position. 

3.2  APERTURE AN D RELATED Q U A N - 

TITIES. 

3.2 .1 Lens  peed. Lens peed s that prop- erty  f  ens which  ffects he mage l- luminance. Lens peed hall e pecified n  terms of the following expressions: aperture 

ratio, relative aperture, or T-stop. 

3.2 .2 Aperture  atio* he perture atio is the atio :N r the raction /N writ- ten n this manner with the irst member of  

the atio, r he umerator f the fraction, 

r

' AJBtni»n  Sundird  Mrthod»  of  Pwlf-nttini  «n<j  M»*»urtm 

Ar»rtu««  mn d  Rrl»Ud  Qu»ntilW«  P«rt»Jr«inr  te  Pbot»rr»phlc  

Lan*«.  7.SS .IO - 1 * * « 

equal o ) where N s denned b y the equa- 

tion: 1 

2n in a 

In his formula, n s he index of refraction of the medium in which the image is formed (approximately 1, if the image s formed n the air)  nd a is the ngle subtended at the axial point of the image by the semidiameter of he xit upil f the lens at a iven dia- phragm etting. f the xit pupil s ot cir- cular, he quivalent ircle having the same area as the actual exit pupil hould be used. Thus, or n bjective n  ir, he perture ratio is equal to 2 sin a. If the aperture ratio 

is  iven without ualification, ts  alue s that orresponding o he argest ndicated diaphragm opening and n infinitely distant object. If the object is at a finite distance, the value of the aperture ratio should be qualified  by a statement of the corresponding magnifi- 

cation. The perture atio s pplicable or the  etermination  f xposure ime when the bject s t n nfinite r  inite  is- tance.  or ny magnification, he xposure time s nversely proportional to the quare of N . Thus, he perture atio s a measure of the image illuminance. For test procedure 

see 5.1.2.8). 

3.2 .3 ffective perture* he ffective  aperture f  hotographic  bjective or distant  bjects, or  iven etting f he diaphragm, s n  pening quivalent o right section of the largest beam of parallel light from an axial object point that is trans- mitted by the lens. t s sually ircular, or approximately so, and s specified by its dia- 

meter. If the section is not circular, the effec- 

tive diameter shall be the diameter of a circle having he ame quivalent rea. For est procedure, se e .1 .2 .9 . ) 

3 .2 .4  lear aperture.' The lear perture of each urface in a lens system s the roaxi- 

Page 15: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 15/91

m um lear pening of the urface which s actually se d n orming n mage n ny part of the field. T h e m o u n t aperture at each  surface shal l be at least as large as the clear aperture n rder hat ignetting will o t exceed h e omputed alue.  h e lear per- ture s  sually ircular nd pecified  y ts diameter. It is somet imes referred o as th e free aperture. 

3JJ.5 Relative aperture.1 T h e relative aper- 

ture shal l be denned as th e ratio of the EFL 

to th e diameter of th e effective aperture. T h e symbol or elative perture ha l l e f fo l l owed by a numerica l value. t s written as a fraction, for example, f/2 signifies that th e diameter o f th e effective aperture is one- half h e o ca l ength . o r n bject at n  infinite distance, the denominator of the rela- tive aperture and the second member , N, of th e aperture ratio  are identical, provided th e image is formed in  air and  th e imagery obeys th e sine condit ion.  

S.2.5.1 -«uwdcr.«  h e -number ha l l e defined as the denominator in  th e expression  fo r h e relative perture.  hus , f he ela- tive aperture is f/2, th e f-number is 2. 

3.2.6 T-stop and T-number.  ' T h e T-*top is  

referred o s h e perture  f  ens ali- brated hotometr ica l ly nd ssigned  - number, w h i c h is the f-number of a circular  opening n a fictitious lens having 00  er - cent transmittance, and w h i c h  gives th e same central mage i l luminance as th e ac tual en s at h e specified top pening. H enc e , or lens with a circular aperture, the 

T-number   f-number 

V t (3 ) 

wher e t is th e traasmittanoe. Fo r a lens with  an effective perture o f ny ha pe nd rea  

• 8* oo tnoU , •(• . ' AJMrtnn u a dwd, Apvturi allbralioD f Motion  lcturt 

ran » o  —19«. 

M 1 L-S TD -1 50A 12 M ay 95 9 

A , the corresponding f ormula is: 

f T-number  V ^   (4) 

T h e transmit tance of th e lens shal l be defined 

as h e ratio of h e transmitted ight flux to  th e nc ident ight lux. h e ym b ol or h e T-stop shal l e T fo l l owed y a space and a numerica l alue — o r xample,  . h e numeral  epresents h e -number. For test procedure, ee  .1.2.10.)  

3.2 .6.1 Area weighted average T-number. T h e  -number as efined n  .2.6 s a o m - parative measure of i l luminance n h e axis of a lens. Since th e i l luminance usually  varies 

over th e field, a need m ay exist for determin- ing T -n  umbers for off-axial image points and  c omp u t ing an verage T-number . In c c ord - ance it h he asic hotometr ic elation- ships nvolved, h e eneral  efinition of ni-mber s given s 

T ,  U  5rB/E t 

Since ,  in ac c ordanc e ith  this definition, 1  

2 — yj B  T.-y  E„ 

(6) 

In hese expressions, T t s th e T-number fo r an ma ge point n  o ne ,  « s h e xial T-number, B s h e bject uminance , E 0 s the l luminance n h e axis, nd i s h e average i l luminance fo r th e zone. Compatible units hould e sed or uantities , „,  and ,.  h en h e l luminance s veraged  over h e field, weighting h e average by h e area o f th e circular zone in w h i c h the i l lumi- nanc e is determined, and this average is sub-stituted fo r EL .in.equation 6), th e resultingT-number s alled h e rea weighted ver-age T-number, o r A  W A T . Fo r circular zonesw h i c h xtend  evond he  oundaries of h e

Page 16: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 16/91

MH-STD-150A 12 May 9S 9 picture format, only th e area lying within th e format hall e sed n etermining h e weighting ratios. T h e equations fo r comput- in g A W AT are: 

A W A T  -N> "ÄTET 

AE, 

or A W A T  10 T  ^ / V H  (7 ) (8 ) 

in which A s h e total rea of th e  icture format, Ai s th e area o f a .particular zone, an d o t is th e average relative illuminance fo r that zone expressed in percent 

3*2.7 Front operating aperture. T h e front operating aperture is defined as th e limiting aperture at th e front o f  th e lens. It will usual- ly be given as th e maximum diameter o f th e entrance cone at  th e front vertex fo r th e spe- cified field o f view at infinity focus. 

3.2.8 ear perating perture. T h e ea r operating aperture is defined as th e limiting aperture at th e rear of th e lens. It  will usual- ly be given as th e maximum diameter o f th e emergent cone at th e rear vertex fo r th e spe- 

cified field o f view at infinity focus. 

3.3  CONSTRUCTIONAL  FEATURES. Pertinent features include details o f th e con- struction o f th e lens. These m ay relate to  th e physical onfiguration, r rrangement f th e ndividual lements, o om e pecified optical characteristic o r to  th e nomenclature o f th e various parts. Constructional features of photographic  lenses are listed with defini- tions an d explanatory data. 

3.3.1 Optical ystem* T h e ptical ystem  includes al l th e parts o f a photographic lens an d ccessory ptical arts which re e- signed to contribute to h e ormation o f an image en th e photographic emulsion o r on a screen fo r viewing. 

3 2 ember* member f  hoto- graphic lens s a roup  f parts considered as an entity because o f th e proximity o f it s parts o r because it h as a distinct bu t no t al- ways entirely eparate function. 

3.3.3 Component* A component o f a photo- graphic  lens is a subdivision of a member. It m ay consist o f wo r more parts emented together r ith ea r nd pproximately matching surfaces. 

3.3.4 lement* n lement f  hoto- graphic lens s a single uncompounded lens, Le^ a part constructed o f a single piece. T h e total number of elements is a significant con- structional feature o f a lens. 

3-3^ ront f hotographic ens.* h e front  f a hotographic ens, n eneral, s th e end carrying th e engraving, an d usually facing h e onger onjugate. n en s raw- ings, th e f ront generally faces left or up. A notable xception s ertain enses intended  to  be used in photomicrography in which th e front of th e lens faces th e shorter conjugate. 

3.3.6 Back of photographic lens* Th e back 

o f a photographic lens, in general, is th e end carrying h e mounting hread r ther t- taching means and usually facing th e shorter conjugate. 

3.3.7 Name of design. Designs o f lenses in which articular onfigurations f elements are employed re ften iven ames.  hese names are usually trade names, and th e name ordinarily applied to any particular configu- ration is usually th e trade name o f th e oldest 

design f  articular yp e uc h s Tes- sar." n o m e ases, owever, h e esign name m ay no t be a rade name ut m ay e based n o me feature o f th e lens configura- tion such as ••Symmetrical.'* 

3.3.8 Telephoto. A telephoto lens is defined 

r

prmufc lc  Laal Steadard  Kama FBI.»— IMt, 

idatan  fo r  Part* o f  »  Photo-  • merican  Standort  Nomon eUtur»   fo r  ParU of  a  P K o U - rriphtc  Un« PH 3 J   1M B 

Page 17: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 17/91

as ens or  hich he elephoto atio s 

greater than one, S ee 8.1.10.) 

ZZ3 Glass types. A constructional feature is he ype f ptical lass f which ach 

element is made. 

3. 4 MECHANICAL AND T R U C T U R A L 

F E A T U R E S . 

3.4.1 ell. A cell is a mechanical structure holding an lement, omponent, r member. 

3.4.2 Barrel. A barrel is  a mechanical struc- ture in which the lens is mounted. 

3.4.3 one. A one s enned s he me- chanical tructure to which a ens barrel or  shutter, with ens, s ttached n rder o bring the image in focus in the film plane of  a specific erial camera. 

3.4.4 en s  iaphragm. A ens iaphragm is mechanical evice or educing he f-  fective perture f ens. t may take he  form of an iris or a Waterhouse stop. An iris diaphragm onsist  f eaves  roviding n  opening continuously  variable in size. A W a-  terhouse stop is a removable aperture of fix- 

ed size which fits n he lens barrel. Water- house stops are usually provided in a graded  series of pertures. 

3.4.5 Iris diaphragm control.* Unless other- wise pecified, when ooking at the front of  a ens r emote ontrol nob,  ounter- clockwise otation of the diaphragm ontrol shall educe he perture  r top he ens 

down. 

3.4.6 P a r focalized. Lenses mounted in bar- rels may be specified as parfocalized, i.e., th e  flange focal distance m ay  be specified to close tolerances hat would ecure n mage n satisfactory focus when the lenses are inter- 

changed on a camera, 

• An»Hnn r1tl«h-Can»<JUn ir tand»  niliatlon rrtanwnt. 

A ir amtn * n» »»f*f»fm atatkm nd *n* fw«d Mm

Sr»t»m. BC IR T D t/t. rt  »« . 

MII-STD-150A 12 May 959 

3.4.7 Spanner wrench  penings. When e- quired in order to facilitate removal of cells, elements, omponents, r members rom cell r arrel, here hall e wo penings  18 0 degrees apart for application of a span- ner wrench.  ac h pening hall  ither  e 

circular n 

hape, 

r  lo t with 

arallel sides.  

&5 FI E L D O F V I E W . T he field of view of  a lens s measure of the size of the image area or conjugate object area which is satis^  factorily eproduced. his ield may e e- fined n erms of he maximum iz e f he negative r rojection material with which the lens is to be used." The angular measure  for field of view is th e half angle, which, un- less otherwise specified, is the angle subtend- ed at the first nodal point by th e optical axis and a straight line to an object point which is imaged at the extreme corner  jof the nega- tive. or  rojected mage, he half ngle is he ngle ubtended t the second odal point by he ptical xis nd  in e o he  image point conjugate with the extreme cor- ner  f he rojection material.  he  alf angle s ometimes eferred o he id e f the mage rea  nd n uch ases t hall always be so specified. T he field of view m ay  

also  e esignated s he otal ield ngle which s twice the half angle. overage s a less precise term for field of view. 

3.6 PTICAL CHARACTERISTICS. pti- cal characteristics include all properties of a lens ffecting ts ptical erformances uch  as mage uality, istortion, ransmittance, image olor; nd ondenser haracteristics. W hen pecifying ptical haracteristics r individual berrations, he  efinitions nd 

nomenclature set forth herein shall be used. 

3.6 J L Image quality. Image quality embrac- 

- Fotmat l^Tlor Air  *xt»r%». BC A IR T D J/1.  ab . M   T h « articipant» **** «* l lr *">«*» ormat ts« hal l 

U: W  bJ K »<*«, % "   W T"*W' *T

  "rS" * " tnehaa. I r » n«*»«. Sorwat * * • • «* remnA OMMIM, 

A BC IR T D t/*, i > r.  . roond antn ormt  ta» aUuM lani» « ball  .  1 k7 1%  » • • » « * • •   (2 « y S« mil»at«T.>. 

Page 18: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 18/91

MII -STO-150A  12 May 95 9 es ll he properties f lens ffecting he  quality of th e image such as  resolving power, aberrations, image defects, an d veiling glare. Aberrations re ptical efects nherent n the ens esign. ecause f manufacturing 

variations, t ften appens hat he meas- ured berrations iffer ro m he omputed aberrations. mage  efects  re  ptical  e- fects not inherent in the lens design an d re - sulting ntirely rom manufacturing  nd mounting ariations. his tandard s ri- marily concerned with ptical performance. Optical  erformance  an  e  easured n  terms of resolving power, or specific optical 

characteristics. 

3.6.2 Revolving power. T he resolving power of a lens is a measure of its ability to image closely spaced objects so that they are recog- nizable s individual bjects. he esolving power hall be expressed n lines per milli- meter, usually in the short conjugate plane. Resolving power is measured b y photograph-  ing or observing suitable test charts at spe- cified ngular, istances rom he enter f the ield. he est  harts hall onsist f groups of parallel traight lines an d paces 

of equal width; he esolving power s he reciprocal  f he  enter-to-center istance  of th e lines that re just distinguishable n  the ecorded mage.  y  just istinguish- abh" s meant that the observer s able too count the correct nu mbe r of lines in the re - corded mage, over the ntire length f the lines and in the orrect orientation, ubject to the provision that n o coarser pattern shall b e unresolved. T he appearance of resolution  in a finer pattern after failure to esolve a 

coarser pattern is an indication of the pres- ence of spurious resolution. Spurious resolu- tion s a phenomenon wherein fine lines are resolved, yet coarse ines re ot For non- axial oint«, it is ecessary to consider he orientation of he tn«. or xample , he resolving power for adial ines, r "radial resolving power" sometimes called "sagittal revolving ower*

,), t a iven oint n he 

rimage plane is th e resolving power for close- ly spaced lines that are parallel an d adjacent to the radius drawn rom the enter of the  field to the given point Resolving power for tangential ines, r tangential esolving 

power," s he esolving ower or losely spaced parallel lines that arc tangent an d ad - jacent to  ircle drawn hrough he given point whose enter lies t th e enter of the field. esolving ower may e pecified s minimum cceptable esolving  ower, e- gardless f whether adial r tangential t specified angles from the optical xis of th e  lens, or it may  be specified at both minimum  acceptable adial  nd  inimum  cceptable  tangential resolving power at specified angu- 

lar distances from the optical axis. T he aver- age esolving ower weighted n erms f the area of the negative, the area weighted  average esolution A W A R), rovides single value y which he esolving ower for he ntire ield m ay be pecified. S ee 3.1.2.1.1 an d 8.65.5.) 

3.6 .2 .1 hotoffraphie uolving ower. Photographic esolving  ower s  se d n  specifying nd measuring erformance  f type I, n, m, IV , V, IX , XII, and Xm lenses 

an d is the greatest number of  lines per milli- meter recorded photographically as separate lines. A target pattern is considered resolved  when t meets he onditions escribed n  3.6 .2 . Photographic resolving power depends markedly  n he  hotographic onditions employed,  nd  n he  resence  f  ack- ground  lare rom he Dmninated arget When pecifying hotographic esolving power, t s ecessary  lso o pecify he color of light to be sed, the type of photo- 

sensitive material nd rocessing, he ens speed at which the tort is made, the contrast of the target and the magnification or focus at whlch-the lens s ests«. S ee 5X2.12 .1) 

3£JU mtaX t—cAvUg power. Visual re- solving  ower s  sed n pecifying nd measuring of ype  enses, nd s efined as he reatest u mbe r f ines er O U *  

Page 19: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 19/91

 

meter n he mage f est arget attern that are just barely distinguishable as epa- rate ines nder dequate agnification. 

When specifying visual resolving power it is necessary also to specify the arget contrast (See .1 .2 .12 .2 . ) 

3 .6 .2 .3  rojected hotographic esolving 

power. rojected hotographic esolving power s sed n pecifying nd measuring the  erformance  f ype VI enses nd s defined s tne reatest umber f ines er millimeter, in the object plane, that are bare- ly  istinguishable  s eparate ines when observing nder agnification hoto- graphically ecorded,  rojected mage f suitable est arget. S ee .1 .2 .12 .3 .) When 

specifying rojected hotographic esolving power t s  ecessary  ls o o pecify ens speed, focus, magnification, type of illumina- tion, ontrast f target, ype hotosensitive material nd ts processing. 

3 .6 .2 .4  rojected isual  esolving ower. Projected isual esolving power s sed n  specifying nd measuring he  erformance 

i of ype VII enses nd s  efined  s he I greatest umber  f ines er millimeter n 

the bject lane hat are distinguishable s separate lines in he projected image. When specifying projected isual esolving power, it is usually understood to imply a high on- trast arget dark ines n ight ack- ground). See 5.1 .2 .12 .4 . ) 

3 . 6 . 2 . 5 Area weighted average  esolution. A  ingle  verage alue or he esolution over he picture ormat may be determined 

for any given focal plane as the area weight- ed verage esolution, r AW  AR . o deter- mine he WAR, he  icture ormat s divided nto concentric nnular ones whose 

boundaries re  etermined rom he ngles which re midway  etween uccessive est angles. For ones which xtend eyond he boundaries  f he icture ormat,  nly he area ying within he ormat hall e  sed 

in determining the weighting ratio. The reso- 

MIL-STD-150A12 M ay 959

lution  btained  t  ny  iven est ngle smultiplied y he atio  f he  rea  f hezone or hat angle o he total rea f thepicture ormat.  he AWAR s he um fthese roducts. o btain  ingle alue fthe esolution or ach est ngle, he eo-

metric mean  f he angential  nd adiaresolutions shall be used. However, the com

putations may be simplified by the use of anarithmetic mean henever he angentiaand adial esolutions differ y ess han factor of 2 o . When more than one measurement is made t any given test angle, anarithmetic mean shall be determined for thetangential nd nother or the adial eso

lutions.  he  rea weighted verage esolu

tion s defined s: 

AWAR _  A  * 9where A, s the area of a particular zone, R

is the average radial esolving power in thizone or adial esolving power at the midpoint of the zone), T, s the average tangential esolving power in the zone or the tangential esolving ower t he idpoinof the one), nd A s he total rea of thpicture ormat, nd  s he ummatio

sign, ummating the values 

A, 

V  R.  , 

over all zones in the picture area. 

3 .6 .3 Astigmatism and  urvature of fiel

In eneral,  ens ossesses wo mage sufaces: on e in which lines radial to the opticaxis re best defined and the other n whiclines angent o ircles oncentric with thaxis re  est efined. oncoincidence these wo mage urfaces s alled  stimatism, and the separation of the two imagsurfaces, measured  arallel o h«  ptic

axis, s alled he  stigmatic  ifference. 

median surface lying between the two is ca

ed the surface of least confusion and the de

nition in his image surface s east ffect

Page 20: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 20/91

MIUSTO-150A  12 May 959  by orientation o f th e object. None o f th e sur- face» s  ru e  lane.  h e eparture o f h e surface of least confusion from a true plane is called curvature o f field. Resolving power figures, pecified n ccordance with .6.2, 

will  sually e onsidered s referring to flat image an d object plane. W h e n curvature o f ield s pecified, h e agnification t which t s o be measured hall e tated  (See 6.1.2.13.) Figure  is plotted s an ex- ample o f th e astigmatic difference. 

AN6UL*r ISTANCE RO M AXIS 

Picon; . Astigmatic Difference 

3.6.4 Color correction. Color correction s defined as th e reduction of longitudinal an d lateral hromatic berrations. t ay e specified n erms  f th e  ind  f ight an d color ensitivity  f th e hotographic mate- 

rial to  be used with  th e lens, ex, th e lens is color corrected fo r use with white light an d panchromatic ilm of A SA peed 00.  h e color correction m ay be specified in terms o f th e Fraunhofer ines n h e olar pectrum  that are o be used n h e lens calculations, e.g., C an d F orrection.  h e magnification  at which th e co lor correction is accomplished shall be  esignated. See .1.2.14.) 

3.&4.1 Longitudinal chromatic aberration. 

Longitudinal chromat ic aberration is defined as a variation in back focal distance fo r light o f  ifferent olors r wave engths. t s specified n erms  f h is ocal hange o r H g f c t f pecified olors. See .1114.1.) Figure 2 U plotted s «a xample of longi- tudinal chromat ic aberration, 

& . 6 . 4 L 2 Lateral chromatic aberration, Late- 

FOCAL  CHANGE  (r\n) 

FIGURE . Longitudinal Chromatic Aberration 

ra l hromatic berration s  ariation n image cale  f a en s o r ight/ o f  ifferent co lors r ave engths. h en equired, limits n ateral hromatic berration il l be pecified s h e adial isplacement n 

millimeters of h e mage n h e irst olor from h e mage  f h e am e oint n h e second olor. See  .1.2.14.2.) igure  s plotted s n xample of ateral hromatic  aberration. 

*jy-

r  o 4 

ft 

"30 S O 0 0 O "  K O   653  T* WAVl fHSTH Of LIGHT  (HI?) 

Ficmx . ateral hromatic Aberration 

3.6.5 Magnification. 

3.6.5.1 Paraxial magnification. T h e paraxi- al agnification, ften eferred o ore simply as magnification, determines th e scale of th e mage when h e bject is t a finite 

distance from th e lens.  h e paraxial magni- fication, o r PM , s defined y h e following equation: 

PM   limit  (10) 

y- where •/ is th e radial distance from th e opti- cal axis to  th e image point in th e image plane 

10 

Page 21: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 21/91

MIL-STD-150A  12 May 959  

 

conjugate with the object plane, and y is the radial distance n he bject plane rom the optical axis to the object point. Unless other- wise pecified, he mage lane is efined s 

the lane f est hotographic imagery or the xial bject point; he image lane may also e pecified s he lane f best defini- 

tion. Paraxial magnification hall e meas- ured n accordance with .1 .2.15.1. 

3.6 .5 .2 Calibrated magnification. The ali- brated magnification, or C M , is defined as an adjusted value of the araxial magnification of  ens mounted n  n nstrument.  his value s o hosen s o distribute he dis- 

tortion in the manner best suited to the con- ditions  nder which he ens s o  e m- ployed. The calibrated magnification shall e determined n ccordance with .1 .2 .15.2 . 

The alibration  onditions hall  e overed by the detailed specification. 

3 . 6 . 6 Distortion. These re wo  inds  f distortion—radial and angential. When dis- tortion s eferred o without  esignation, radial istortion s mplied. n om e n- 

stances, t may  e  esirable o pecify he distortion n erms f artesian oordinates rather than polar coordinates. Because of the wider usage f the polar method f pecify- ing distortion, adial nd anjrential  istor- tion nly re  enned n his tandard. This does  ot  reclude he necification  f  is- tortion n  artesian  oordinates.  mall an- do m  istortions hrough he ield mav  e 

introduced  y nhomojreneities n he  lass 

and rreeularities n he urface f he le - ments. Figure s plotted s n xample f distortion. 

3.6 .6 .1  adial distortion. Radial distortion is adial isplacement f mage  oints from he ndistorted osition, omputed n 

the  asis  f he quivalent ocal enpth  r 

calibrated ocal ength when he bject is t 

ininnity. r n he asis f araxial magni- fication or calibrated magnification when the 

1*+  

10-• 

>E ,  05  r r  °  UJ 

*1 5  OS  

to  A N 6 U LA K ISTANCE FF XIS 

FiCURE . Distortion 

object s t  inite distance rom he ens. 

When adial  istortion s resent, traight lines in the object space not passing through the ptical xis  re eproduced  s urved lines n the image. When the mage oint is displaced adially utward rom he enter of the image, the distortion is positive com- monly called barrel distortion if the absolute value f he egative distortion s ontinu- ously increasing from the center.) When the displacement f he mage  oint s oward the  enter  f he mage, he  istortion s 

negative commonly alled arrel distortion if the bsolute alue f the egative distor- tion s ontinuously ncreasing rom he center). The magnitude of the distortion and its olerances hall e pecified n milli- meters.  t may e pecified n erms f he amount at different field ngles, or by means of a urve, plotted n millimeters against the field ngle. When limits o the tolerated is - tortion re pecified, hey hall e pecified in millimeters and shall apply to any part of  

the ield or which he ens s  orrected. When pecifying  istortion, he onditions under which he ens s  sed, whether with 

parallel light, copying at to  or 1 to 2 , etc., shall be specified. See 5.1.2 .16.) 

3 . 6 . 6 . 2 angential istortion. anpential 

distortion is an mage defect resulting in the 

displacement f mage oints from he n- 

distorted position)  erpendicular to a radius 

11 

Page 22: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 22/91

MIL-5TD-150A  12 May 959 from th e center of th e field. T he radius from  which angential istortion s  easured  originates at th e principal point of autocolli- mation nd ontains he ndistorted mage 

point the oint t which he image would have allen f t ad  ot een distorted). When angential istortion s resent, straight lines in the object space which pass  through the axis of best definition are repro- duced as curved lines in the image. Tangen- tial distortion is usually specified as a maxi- mu m permissible alue throughout the field. 

(See .1.2 .16.7 .) 

3.6.6.3 rrors of  entration. Lenses with 

spherical surfaces are usually designed to be so constructed that the enter of urvature of all the surfaces will lie on a single straight line ermed he ptical xis f the lens. f aspherical surfaces are used, their individual axes should correspond with the optical axis of the ens. ailures o omply with hese conditions re ermed rrors f entration. Errors of centration cause tangential distor- tion, rism ffect, ield tilt, nd asymmetric  

radial istortion. 

3.6 .6 .4 rincipal point of avtocoUimation. T he rincipal oint f utocollimation s term used in measuring distortion  an d is de- fined  xactly he am e s rincipal ocus, except hat he lane f est efinition s assumed o e the actual mulsion lane f th e camera. See 3.1.2.1.) 

3.b.6.5  rism ffect.  ens as prism effect" when light from n nfinitely distant object point passing hrough he rear nodal 

point n in e erpendicular o he mage plane of a camera is not imaged at the princi- pal oint f he erspective. he rincipal point of the perspective is the point of inter- section with the focal lane of a perpendicu- lar dropped from the rear nodal oint of th* lens. he rincipal oint of th e erspective  an d principal point of autocollimation should  

coincide. Decentered enses behave as if they  consisted f an deal lens plus a thin prism. 

T he imits n rism ffect, when equired, shall he specified in terms of  the vertex angle of he rism index  5)  hich would give he am e esult se d n ombination with a perfect lens. S ee D.L2.17.) 

3.6 .7 elative  luminatiorL elative llu- mination s efined s the ratio f the illu- minance at the focal lane, for off-axis field positions, o he lluminance "for he center of the field. This assumes that the luminance of the object field, as observed from the lens, is the same throughout the field, or that the field s a Lambert's law surface. T he reduc- tion in illuminance  may be doe  to such causes as bsorption, osine ariations, nd barrel vignetting.  elative llumination hall  e specified s percent of axial Illuminance for image oints t iven angular istances. A curve on which percent of axial illuminance is lotted gainst ield ngle may e sed. For urposes f specification, the following example is given: At f/6.3 the image illumi- nance t 5 egrees hall be no less than percent, nd t 5 egrees no less than 2 0 percent  f he mage lluminance n xis. (See 5.1.2.11.) Figure 5 s plotted as an ex-  

ample of relative illumination. 

r

m

f,txiULhZ ^.ilANCt FT AX 3 

FICURE . elative llumination 

3.6.7.1 Vignetting. Vignetting s he ro- gressive reduction in the cross-sectional area 

9

1 2  

Page 23: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 23/91

of a beam f light passing through a lens as 

the bliquity f the beam s ncreased. t s 

due to obstruction of the beam by the various mechanical pertures, ens ounts, tc, within he ens. The ross-section  f he 

beam must b e taken in a plane perpendicular to he  ptical xis  f he ens.)  hus he beam  f ight rom n xial  bject  oint passing hrough he ens s enerally ircu- lar in cross-section, whereas an oblique beam 

originating at any extra-axial object point is  

generally on-circular n hape  ue o he "*vignetting"  ction f he arious imiting apertures within he ens.  his estricted usage of the term "vignetting" must be care- fully distinguished rom ts ommon mean- 

ing, which  enerally efers o he rogres- sive eduction n mage lluminance  t n- creasing  bliquity; he opular erm hus combines he wo distinct oncepts f rea vignetting and he os

4 ffect 

3 .6 .7 .2 os* aw. When ight rom  ni- form diffusing source falls on a plane screen parallel with he ource t distance rom it which s arge n omparison with the i-  

mensions f he ource, he lluminance  n  the creen  aries pproximately  s os * t >

where  is the angle between the axis of the source and he line joining the center of the source o he creen-point nder onsidera- tion. 

3 . 6 . 7 . 2 . 1 Uwninance istribution. hen illuminated  y  n bject f  niform umi- 

nance viewed rom he ens)  nd f  iz e  

sufficient o ntirely ill he ield f iew, lens  aving ircular iaphragm ives, within the mechanically unvignetted ortion 

of he ield,  istribution  f lluminance which ollows he os* aw n erms f he obliquity ngles t he diaphragm rovided that the conditions stated below are satisfied. A ens with  iaphragm n ront  ives distribution  f lluminance  roportional o cos*  where 4 , s the bliquitv ngle n he object space) f he mage s ree rom is - 

tortion nd f he distance rom he bject 

MIL-STD-150A  12 May 959 

plane o he  iaphragm s ery arge with 

respect o he diameter  f he  iaphragm. 

A ens with n nternal diaphragm ives 

distribution  f lluminance  roportional o co s

4 i where 4 > A is the obliquity angle in the 

diaphragm pace) f he omponent ehind the  iaphragm  oe s ot  ontribute o he image  istortion nd he  perture s  ery 

small.  ens with  iaphragm ehind t gives  istribution f lluminance  ropor- tional o os

4 ' where f > s he bliquity 

angle n he mage pace) f he  istance from he diaphragm o he mage lane s very arge with espect o he  iameter f the diaphragm. n each case, the distribution of lluminance xactly  orresponds o he 

distribution hat would  e  btained with small ircular Lambert's aw ource laced at such a distance from he image plane that the bliquity ngles rom he enter f the source o he mage  oints  re  s  efined  above. 

3 .6 .7 . 2 . 2  ariation of os* a w .  rdinary optical distortion n he ens will n enera? have a considerable effect on the distribution of illuminance across the field when express- ed  s  unction  f he  ntering  bliquity 

angle . om e enses ave een onstructed in which he os  ' aw  as een lmost completely  ullified  y he  resence  f sufficiently large amount of barrel distortion. Regarded naively, the distortion may be said to compress the outer part of the image, thus increasing he lluminance within t. 

3.6 .7 .3 Beam sections. When it is necessary to ompute he ight distribution o be nti- cipated n  ew ens design, r when sti- 

mating he ight  istribution rom he  i-  mensions  f  ens without making  ctual photometric measurement, t s ecessary to determine he ection  f  ight eam  s t enters  r eaves he ens,  t dopted efe- rence planes perpendicular » D the optical axis of the lens. onveni*»-L eference plane«; re the  lanes  efined  y he ims  f he ens 

mounts t he wo nds f he ens arrel. 

13  

Page 24: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 24/91

M1L-STB-150A 12 May 959 A ight ea m ro m n xtra-axial bject 

point, roceeding h rou gh h e en s o ts image oint , il l ntersect hese w o efe- rence  lanes n wo beam ections," ene- 

rally on-circular n hape . hese ec t ions can  e plotted nd h e reas measured see 6.1.2.11.4), r h ey an e omputed f he lens onstruct ion s n o w n y racing sufficient number of skew rays. 

3.6.7.4 Obliquity angels. Fo r n y  o int of th e eference plane n h e bject pace,  s th e ngle  etween  orm al ro m h e ront nodal  oint to th e eference plane an d a in e joining h at o int ith h e bject oint 

Similarly , or n y o int n h e eference plane in th e mage pace, ' s th e angle be-  tween h e norm al ro m the rear noda l  o int to  th e reference plane an d a line joining that point it h h e mage oint . h e bliquity angle  s h e am e o r very ay f h e entering oblique parallel beam. 

3.6.8 Transmittance. Len s transmit tance is  defined as th e ratio  of th e light flux leaving a lens o th e ight flux ntering h e ens. t s specified s  ercentage.  h en pecifying 

percent ransmit tance nd olerance, h e co l or of th e light incident on h e en s should  be pecified, nd h e pectral ensitivity f th e film, wh en  sed, hould  ls o be specified. Percent transmittance m ay  lso  e pecified  as spectral transmittance, wherein th e trans- mittance t each wa ve length s pecified. 

3.6.8.1 olor contribution. Fo r o m e  se s th e co lor o f th e light transmitted by an opti- cal ystem s n mportant onsideration. 

T h e co l or o f th e opt ical glass, coatings, inter- ference films, and ilters  sed  etermine h is  property.  h e ffect h at h e ptical ystem  

h as upon spectral haracterist ics o f th e litht flux ntering h e ystem s ermed co lor contribution." h is roperty f n ptical system s pecified nd easured n er ms of onvent ional pectral ransmittance  curves, wherein ransmittance n ercent s plotted against wave ength n m*. 

r

Z.M Spherical aberration. Spherica l aber- ration is defined as an  optical defect in  w h i c h  rays of light through different narrow annu- lar ones f h e en s concentr ic with h e 

optical axis) rom n xial bject  o int o  not c o m e to ocus n h e am e plane. W h e n required, he imits n pherical berration  may  e pecified s h e  ifference n o c a l position or ight hr o ugh n nnular o ne of given width nd radius and that for light through th e axiai zone of a radius approach- ing zero. It sha l l be negative w h e n th e foca l distance for th e o ne of specified adius h as the greater value. It m ay also  be specified by  means of  urve n w h i c h he o ca l iffe- 

rence s  lotted against zone adius for dif- ferent ones . h en pecifying pherical aberration, the c o l or o r wave length of light used nd whether measured at infinite o r at finite ocus shal l be specified. See  .1.2.18.) Figure 6 s plotted s an xample of spheri- cal aberration. 

z o 

«5,1 

* - o  c u . 

— + —  -.02  *.Ci  •A4 

fOCAC  CMAN«e  (tin,) FI C U K E  . Spherical Abtrratwn 

3.6.9.1 

ocal hift Focal 

hift aused y spherical aberration is an important conside- ration. t m ay e pecified s  hange f focus ither o r h e osition f greatest concentration" r for h e ha *e  osition" s th e en s perture s hanged. t m ay  lso be specified s h e  ifference n o c u s  etween  these w o  osit ions t  iven perture. 

3.6.9.1.1 Position of greatest concentra- 

14  

Page 25: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 25/91

Hon. he position,  f reatest  oncentra- 

tion" 1 3 defined as the focus position at which the erial mage, bserved nder magnifica- 

tion, hows he east mount f preading. Very oarse esolution harts make  uit- able object 

3.6 .9 .1 .2 Haze osition. he haze  osi- tion" is defined as the focus position at which is btained he ighest esolution ven  

though there is considerable light around the image of the target Haze osition should be determined with  igh ontrast arget. 

3.6 .10 Veiling glare.  enses n ddition 

to 

ocusing 

ight 

he 

mage 

lane 

may scatter ome ight more r ess widely ver the mage.  his cattered ight owers he contrast  f he mage. The cattering may be u e o  umber f auses, uch s dirt or cratches  n he ens urface, multiple reflections rom he urfaces,  r eflections or cattering rom mounts. This  on-ima«rc forming ight s eferred o  s veiling y'are." The measure of veiling glare is: 

V  100 

E. 

%  (11) 

where E, s he mage lluminance roduced by he glare ight, nd , s he otal mage illuminance  roduced  y mage ight  lu 3  glare ight. 

3.6 .11  ondenser haracteristics.  on - 

denser, which may onsist f  ne  r more elements and components, is usually intended for nterception f  ertain  ortion f he 

light from source and concentration f this lieht on  iven area r u ch manner hat  the mage f his rea s atisfactorily llu- 

minated n  creen. The dequate descrip- tion f  ondenser ncludes: ts quivalent foeatlength, he T/ umber f he perture ratio  f he ystem with which hp givm 

• V*1Hnr  rl»r»  rrpUm  0> t  t o r m i  "itnr  tlrfit.•»   "(U—" «witraat rendi t ion ."  an d  "u M eM e brilllanc«"   whi c h   as « oo«. 

MIL-STD-150A12 May 959

area s o  e maged, he  istance  f hisarea rom he front vei tex of the condenser

the distance  f he ear ertex f he on -

denser rom he pecified ight ource. The

performance f a 

ondenser should be speci-fied n ccordance with he est pecified n5 . 1 . 2 . 20 . 

3.7 MISCELLANEOUS  EATURES. ndescribing a ens  umber f miscellaneousfeatures re ncountered hich o otdirectly elate o  ny articular  spect  fthis tandard.  hese re isted with efini-tive nd xplanatory data. 

3.7.1 Performance designation. Lenses areoccasionally designated y he erformance

they re designed o upply elative to or-

rection  f pecific  eometrical berations,the hree  esignations  enerally mployed

being  chromat,  nastigmat, nd pochrc mat.  hese erms re  efined n  eneralmanner s ollows. 

3.7.1.1 Achromat.  n  chromat s ens

in which he EFL and BF have their ain??

the 

ame 

or 

ight 

wo designated

 was*lengths. lso, he ther berration« -n

sufficiently well  orrected or he  se n-tended. 

3.7.1.2  nastigmat.  n  nastigmat s 

lens n which he  stigmatic  ifference s

zero for at least one zone n the image plane.

In uch  ens he  ther berrations  resufficiently w«n orrected or he  se n-

tended. 

3.7.1.3  pachromat.  n  pochromat s 

lens n which ateral nd ongitudinal hro-

matic berrations re maller han he ec -

ondary' petf riim esidual n  rdinary lass

achromate, nd hree ave ength* rebrought o common ocus. he ther aber-rations re ufficiently well corrected or theu se ntended. n om e ases herein he color orrections re ot arried o he ulti-

16  

Page 26: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 26/91

MIL-STD-150A  1 2 mar iw *  

mate degree, th e lenses are sometimes called  aemi-apochromats. 

3.7.2 Reflection reducing coating*. Reflec- tion educing oatings n lass o ir ur- 

faces f lements onsist f h in ilms f transparent ubstances. hese ubstances are so  applied and their indices of refraction  so hosen h at h ey o rm ermanent ard coatings which ubstantially educe eflec- tance at th e surfaces fo r th e spectral region to  be used. 

3.7.3 Environmental range. T h e m aximum  range f emperature, ressure, umidity, vibration, nd iological onditions nder 

which a lens can operate an d be stored con- stitute ts nvironmental ange.  h e ange required depends upon th e intended ose. Ex-  cept when" specified, h e metrical nd er - formance alues overed y iü s tandard  apply to  normal room temperature and pres- sure conditions. 

3.74 Optical glass. Optical glass is a glass which uring manufacture s carefully con- trolled with  respect to composit ion, melting, 

heat reatment, nd ther rocessing n  order h at ts ptical haracteristics, uch  as ndices f efraction,  ispersion, rans- mittance, pectral ransmittance, reedom  from irefringence, tmospheric tability, etc^  have th e values required fo r th e optical application fo r which it is to be «sed. 

3.7.4.1 Refractive index. W h e n a ray is re- fracted at th e surface o f separation between air  an d a medium, th e ratio o f th e sine of th e 

angle  f incidence n h e ir to th e in e o f th e ngle f efraction n h e medium s equal to  th e refractive index o f th e medium. 

3.7.4.2 Diepermon. Dispersion is th e diffe- rence in refractive index between th e C an d F lines o f hydrogen in  th e absence o f more specific equirements). 

S.7.4JL1  Diepertwe  power.  Dispersive  

r

power is th e ratio o f th e dispersion from C and  o h e efractive ndex f odium- 

no—1. 

3.7.4JL2 Abbe v number. T h e Abbe v num- 

ber is th e reciprocal o f th e dispersive power an d s equal to n0—l)/(nf—no). 

3.7.4.3 ouble efraction. W h e n  ight ray s ransmitted hrough n nisotropic  material, t s n eneral esolved nto wo  rays olarized n erpendicular  irections. Th i s henomenon s alled double efrac- tion.'' t lso ccurs n  omogeneous material uch s  lass when lasticaHy e- formed or internally stressed. T h e maximum  

difference n ndex f efraction or ays polarized in different directions is called th e "birefringence"  f th e material. 

3.7.4.4 hemical urability f laes. Chemical durability of glass is  th e resistance  which h e polished lass ample h ow s h e corroding ction f ater, tmospheric agencies, nd queous olutions f cids, bases, and salts. 

3.7.5 nternal svrfacee. nternal on-opti- cal urfaces o f lenses nd en s mounts con- tribute o eiling lare y ight eflected  from  them  into th e image space. Consequent- ly , where eeded o s no t to ontribute to  veiling lare, en s barrels nd, n o m e n- stances, ens ells hould e nife-edge  baffled; en s dges, ounts, arrels, ells, seats, nd ores hould e inished with dull black light-absorbing material. 

3J E A U T T DEFECTS. Beauty efects are hose mperfections of omponents an d elements of an ptical ystem which do no t affect h e ptical haracteristics.  h ey re undesirable bu t m ay be accepted f they do  no t cause a significant dsgi  ad atio n ofimage quality r nvironroerHl tability. h e various mperfections lassified s eauty defects are as follows. 

16  

Page 27: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 27/91

3.8.1 Material defect*. 

& £ X 1 Bubbiet. Bubbles are air o r gaseous inclusions entrapped witiiin th e glass. 

3.8.1X1  eeds. Seeds are very small bub- bles. 

3X1X2 Air belle. A ir  bells are irregularly  shaped bubbles. 

3X3X Crack». Cracks are shallow separa- t ions o r breaks in  th e glass. 

3X1.3 Feathers. Feathers re owdered surfaces folded into  th e glass in th e pressing process. 

3.8X4 Fold», or Jap». Folds, r aps, are areas n which h e lass as ee n olded upon itself bu t no t fused. 

3.8X5 MtUdne*».. M i M n es s s aused y cloudy or müky areas within th e glass. 

3.8.1.«  tone». tones re ragments f undissolved material in  th e glass. 

3.8X7 Strain. Strain is tension within th e glass caused by inadequate annealing or im - proper mounting. t is an area of ndex f refraction differing from h e  ominal. 

3.8X8 Striae. Striae ar e steaks o r veins in  the glass with  th e index o f refraction differ- ing from tha t o f th e body o f th e glass. 

3.8X8.1 Ream». Reams re fine bands f 

striae. 

3.8X8.2 Cord». Cords are streaks f very  heavy striae. 

3.8.2 Manufacturing defect». 

3.8X1 Blisters. Blisters re ubbles n cement layer. 

MIL-STIV-150A12 M ay 959

3.8X2 vrns. urns re eddish taingenerally round n h e entral reas elements. h ey re sually aused y hdrying-up or glazing o f a polisher. 

3.8X3 Cement tarts. Cement tarts rspots where h e components f  ementelens ave tarted to eparate.  h ey can small rregular pots between h e lementor run-ins at th e edge, insufficient cement, ocement at th e edge dissolved by  a so lvent 

3.8X3.1 un-ins. un-ins re emenseparations t th e edge o f  cemented component. 

3£X4 Chip». Chips are areas from whicglass as een roken w ay ro m th e urface, edge, o r bevel o f an optical element 

3.8X5 rack». Cracks re breaks n hglass. 

3X2.6  Dig». Digs are breaks o f th e polised urface f  ound, val, quare, tshape ncluding its, oles, nd urfabroken bubbles. 

3X2.6 .1 Dirt oles. ir t oles re ifilled with  rouge. 

3.8.2.7 Dirt. Dirt consists f dust liut, other oreign matter n h e urface r trapped in  a cement layer. 

3.8X8 Graynee» . Grayness s epresentby finely round areas indicating incompleo r improper polishing. 

3.8X9 old ark». o ld arks marks on th e surface produced by  mold '^c

3X8.10 Orange peel Orange peel is pcsrpolished urface, ock-marked ith ihaving much h e am e urface ppearanas th e skin o f an range 

3.8X11 Poor olish. Poor olish erta

17 

Page 28: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 28/91

M1L-STD-150A 12 May 95 9 to olished urfaces ontaining minute its of a gray or red color. They are gray grind- ing its n he urface f he lass, r ed grinding ints n which ouge as een o 

deeply mbedded hat t as o e emoved by urther olishing. 

3 . &2 . 1 2 cratches. Scratches re urrows or grooves in the surface of the glass caused by he emoval  f lass,  sually made y coarse rit, ragments f lass, harp ools, 

etc, rubbed over the surface. 

r3 .8 . 2 .13 mears, cum,  ater pots,  tc . 

Smears, cum, water spots, tc, re esidue of vaporated r nevaporated oisture. 

They  re  sually emovable  y normal" 

cleaning. 

3.8 .2 .14 Stain. Stain s a discoloration f the glass surface, sually brown, lue, r reen, caused y he deposit f oreign matter, r 

changes produced on the surface of the glass by hemical ction  f om e ubstance with 

the glass. 

4. G E N E R A L E Q U I R E M E N T S  

4 .1 MARKINGS

4.1.1 Lens markings. Lens markings, such as maximum perture, ocal ength, ield f view, nd erial umber hall e laced n 

the ront of he ens el l r n he barrel f space imitations o equire. The ens ame and erial umber hall e ssigned y he manufacturer. 

4.1.2 Cell marking. Lenses supplied in cells 

or onstructed ith emovable  ells hall have  ll  ells  ermanently marked with t least he ast hree digits f he ens erial 

number. 

4.1.3 Maximum aperture. All types of lens- es , xcept ypes  nd XI, hall e marked with heir maximum perture tated ither as he elative  perture,  perture atio r 

T-stop. 

4 .1 .3 .1 he symbol for relative aperture of  a ens hall e f/ ollowed y the numerical 

value, or xample /2.0." 

4.1 .3 .2 T he symbol or the T-stop of ens 

shnl e T followed y  pace nd hen he 

numerical alue, or xample T 2 . 2 . 

4.1.3.3 -numbrr}7 The ffective diameter 

AJBaricaa lu4urf UM pmrtar» Martin««. 1*1 4.1—1»*0 

of he maximum  perture f he ens hall be t least 95 percent of the quotient obtain- ed  y  ividing he marked ocal ength y the f-number corresponding to th e maximum 

marked perture. 

4.1.4 ris diaphragm ontrol marking. 

4 .1 .4 .1 Full stop.17 The tandard eries f 

diaphrr.gm markings, r stop openings, shall 

be 0.7, 1.0, .4 , .0, .8 , 4.0 , .6 , 8, 1, 16 , 2 2 , 

32 . 4 b . 4 , 0, nd 2 8 . 

4.1.4 .2 Maximum apertvre witte." he - number corresponding to the maximum aper- tnre, -number, r perture atio alue 

marked need not be elected rom he bove series but shall e ollowed y he bove ser- ies of stop openings beginning with the ne::t largest number whenever practical nd ro- gressing as far as equired n he ndividual application; .g. , or n /1.9 ens he ia - phragm might be marked /1.9, 2 . 8 , .0 , .6 , 

8 .  tc., f t was  elieved hat o mark t f/1.9,  .0, .8 ,  .0 .  .6 ,  tc.,  ould  onfuse  

the marking at the /1.9 nd f the cale. 

4.1 .4 .3 Fractional  top  aluer. n ddition 

to he  umbered  alues,  ach top may e 

divided nto hree  'lho s'ons  y  ots r

marks not  umbered), he  ots  eing  t "thirds of a stop." e.g., 0.7, 0.8, 0.9,1.0, 1.12, 

18  

Page 29: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 29/91

1 . 2 6 , J> ,  .5,  .7 , .0 ,  .2 , .5 , .8,  .2 , .6 , 

U.0; 4.5, .0, 5.5 ;, .3 ,  .1 ,  .0,  .0 ,  0.0, 

11.(3), 2 .7 , 4 .2 , 6,  8 , 0, 22.(6), 2 5, 28, 

4.1.4 .4  olerance of marking. or  ens 

marked n elative pertures, f he etting for  iven ndicated alue s made y ro- 

ceeding rom arger o maller pening (to insure constancy of direction for elimina- tion  f  acklash), he marked  alue hall not be in rror y more than ne-third f a stop plus r minus  2 ercent of he dia- meter r  lus  r minus  5 ercent.of he area f the ffective perture). Under simi- lar onditions, f he ens s  raduated n 

T-stops, he  rrors hall  ot  xceed one- tenth f  top plus or minus  ercent of the entral mage lluminance). 

4.1 .5 Focal length.1* 

M1L-STD-150A  12 M ay 9S 9  

4.1.5.1 A ll enses which re. marked witfc 

the quivalent ocal ength hall ndicate this value by the letters EFL followed by the numerical alue either n the English r the Metric ystem s required y he ndividual 

application. 

4.1.5 .2 The ccuracy f the marked ocal length shall be as equired by the individual application. 

4.L5.3 Accuracy of focusing scales. Focus- ing scales, when equired, hall e accurate- ly marked o ndicate the correct focus osi- tion of the corresponding lens to an accuracy of  fcds, where  s  N.  s efined  y 

equation 2) n . 2 . 2 ,  nd  s  onstant which may  e elated o he ircle f on- fusion  r he  ermissible esolving ower. The value of C s determined y the individ- u al pplication. 

5. DETAIL R E QUIR E ME N TS 

5. 1 M E T H O D S OF  EST  N D M E A S - UREMENT. This section deals with methods of esting nd measuring roperties elated 

to Photographic enses. n many ases ar- ticular details re ot rovided  ut will  e 

determined  by the ndividual application. Whenever lternate methods  f esting  r measuring  re  iven, he method hall  e employed  which  is  most  convenient and which est grees with he ntended  se f 

the lens. W h e n this standard is used in refer- ence o the  rocurement of photographic lenses, only those tests specifically designated shall be used n the examination of the prod- 

F fTrie":*B^ti,,,'C""""n  Alr  S

*»* *»l*« Arrant 

- « T i rAB C  A , R  £ T D

 ""•»M » rr h i M e * ' "^  z 

rt_%

  * •   *%

  '"'*"•  •  inthr

* -   « %   Inch«   C   lncK « .   o  

rt r  an d   th,  foe.1 W,«rtfc.  .„  te  »*   m,rkw,  ,„  f

r T rr*— «-'-«hHü  .„ « .£ *°  *  tnrhtt.  1 7   inch*«.  IS  Inch«  24  >--»—  ..j  ,i_ 

#**»**. w ,u r:"« ~* « w , . 

uct. The rocurement shall lso learly tate which ests pply o 00 ercent nspection and which ests re o e sed nly or he examination f samples. 

5.1.1  est pparatus. he  riteria o  e used n udging he uitability  f est  p- paratus are as follows: 

5.1.1.1 Coüimator. A rollimator is a device 

b y which  est  bject pinholc, esolution chart, tc.,) s made o ppear at an nfinite distance rom he  bserver. t ommonly 

consists 

well-corrected 

elescope 

bjec- tive  r  atadioptric ystem with he est object mounted accurately in he focal plane. The oüimator perture elative o he ens shall  e uch hat he ntrance upil f he lens s illed with ight  f  niform  lum.- 

nance rom very  art  f he ollimator field.  

5.1.1.2 Optical  ench and nodcl  lide. The 

19  

Page 30: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 30/91

MIL-STD-150A 12 May 959 microscope objective n th e test bench shall have a numerical aperture " n sin a"  greater  than " n sin a" se e equation 2) n 3^2) of th e en s eing ested. W h e n xamining h e edge f h e ield f  ens, h e umerical 

aperture o f th e microscope objective shall be  sufficiently arge o ermit t o ntercept both rincipal nd dge ays. lternately, th e microscope m ay be mounted on a verti- cal -pivot permitting this to be accomplished. In this case, th e axis o f th e pivot must pass through th e bject point o f th e microscope. Fo r eference, able  h o w s h e numerical apertures nd heir orresponding -num- bers. 

TABLE 

r

Naswrical mtaw  f-numbw 

0.01T5  f/28.7 0.0349  f/14.3 0.0523  1/9.55 

0.0698  1/7.15  0.0872   1/5.74 0.1737   1/2^8 0.2588  1/1.93 

0.3420  1/1.46  0.4226   1/1.18 0.5000   1/1.00 

0.5736  1/0.872  

0.6428   1/0.778  0.7071  1/0.707  0.7660  1/0.653 0.8192   1/0.610 0.8660  1/0.577  0.9063  1/0.552  0.9397  f/0.532 0.9659  1/0.-18 

0.9848  f/0.508 

0.896*.  f/0.602 1.0000  1/0.500 

5.1.1.3 Infinity. W h e n testing a lens at "in- finite" focus by means o f a target at a finite distance, th e distance 3hall be considered ap- proximately nfinite when t s greater than D measured in feet 

fD  00 d  (12) 

where d is th e diameter o f th e effective aper- ture n nches, nd  s h e EFL n nches 

o f h e en s eing tested.  h e  istance D s no t o e sed n etermining th e EFL di- rectly, nless  suitable orrection s made fo r th e plane o f best infinite focus. However, a  istance D may be sed o r ocusing an d 

checking esolution f ixed ocus ameras an d ones t nfinity. Fo r checking nfinity focus esolution only, designated alues less than that of D in formula 12) m ay be used  unless, as in some cases, there is a noticeable loss in  resolving power when a lens intended fo r use at infinity is tested at finite distance. 

5X1.4 White light. W h i t e l ight will usual- ly be used n onducting all tests. Fo r most photographic tests, th e spectral omposit ion 

o f "white light"  is  no t critical an d any source o f ight, rdinarily onsidered ree ro m  color, m ay e sed. o r urposes f h is  standard, white light is defined as black body radiation f 750°K o 000°K- W h e n e- quired, h e white ight m ay be filtered to a particular olor. T h e etailed pecification shall state whether or no t th e filters supplied with th e lens shall be used when conducting resolving power tests.) 

5.1.1.4.1 Flash discharge lamps. Flash dis- charge amps will e ermitted o r makinjr test exposures provided care is taken to n- sure controlled charging o f th e lamp conden- se r so  that successive exposures ar e approxi- mately qual uring h e hotographic est- in g process.  

5.1X5 Photographic plates nd fUm. T h e photographic ensitized aterial nd h e processing used in th e testing o f al l types o f lenses hall e h e inds o st ommonly 

used with  th e type o f lens being tested. See 5.1.212.1.) 

511.6 Test conditions. Unless particularly  required  y th e ntended  ses, ll ests nd measurements shall be conducted wilier H O T «  mal o om onditions. 

5.1.1.7 Resolving ower target. h e e- 

2 0  

Page 31: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 31/91

Page 32: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 32/91

MIL-STEM  50A 12 May 95 9 value of ß.  or many photographic purpose« the distortion is negligible for points distant from the center of the useful field not more  than one-fifth of its adius, an d consequent- ly, t will very ften be possible to obtain a satisfactorily  ccurate  alue  f he  FL by a single etermination of ß  nd /for a point ying ear th e xis. 

5.1.2-2.1.1 ethod A  ombination method.  he EFL lso may e etermined  by dding he hotographic BF to the is- tance ro m he ear vertex to the emergent nodal oint he latter istance m ay be e-  termined by Method 2 . 

5.1.2.2.2 Method S — Nodal slide method. T he lens to be tested shall be mounted n a nodal lide o rotate about th e vertical xis  through its second nodal point T he distance  from this nodal point to the position of best axial ocus or n nfinitely distant bject point shall be measured. This is also known  as th e second principal  "focus. An important factor r ncertainty n sing this method  is th e difference between the position of best focus as  judged visually on the optical bench and the best focus as determined photograph- 

ically by method 1). When using this meth- od, he  riterion or  etermining he est axial focus should be specified. T he criterion used s dependent on the type of test objsct or target used an d may  be specified in terms of either the haze position or th e position of  greatest oncentration see  .6.9.1.1 nd 8.6 .9 .1 .2)  r n erms  f he olor n nd 

around the image.  

5.1.2.3 alibrated ocal ength. When e- 

termining he  alibrated ocal ength, he plane  f  est  verage  efinition hall  e chosen  s he ocal lane. o ompute he calibrated focal length, le t /„ «/,. etc, repre- sent he istances n he ocal lane ro m  the xial  oint o he maues f  »R**ety distant bject oints yin* n he directions  making ngles ßu  t,  tc.. with he ptical axis f he objective. f s he quivalent 

focal length in the absence of distortion, then /

(13) 

(14) 

(15) 

yx -  an i Y,  an ß, 

and  /.  an m  

In the resence of istortion  y\ >  an i x  Yi y,  an t  /,

and  /.  an .  /. 16 ) T he added terms are the values of the linear distortion for values ßlt ß» etc, respectively. T he  values of /an d ß are measured directly. It is evident that the individual values of the distortion  efined  y he bove  roup  f equations an e hanged y hanging he 

value of f. If f is th e equivalent focal length, in many instances values of the distortion in  the eighborhood f he xial mage oint will be mall, nd near the edge of the field the alues will e arge nd redominantly negative or positive. Infinitely distant targets m ay e rovided y  roup of ollimators or  y ne ollimator which an  e ucces- sively laced n he equired  ngular osi- tions. Exposures shall be made an d the /cor- responding o ach ngular  istance ro m  th e optical axis shall e determined. 

5.1.2.4 B a ck focal distance. T o determine  the F, he focal lane n he mage pace shall  e  etermined y  isual  r  hoto- graphic method. T he measured distance from  this ocal  lane o he ertex  f he ack surface of the lens shall be the required B F. 

5.1.2.6 lan** ocal distance. o eter- mine he D , he ocal  lane n he mage  space hall  e  etermined  y  isual  r photographic ethod. he easurement shall be made from the plane of the locating surface or th e flange to the focal plane.  

5.1.2.6  ront ocal istance.1  o  eter- 

mine he  F. he ocal  lane n he bject space hall  e determined  y i visual  <

f

22 

Page 33: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 33/91

photographic  method. T h e measured distance  from h is oca l  lane o h e ertex  f h e front surface  f h e en s hall e equired  FF. 

5.1.2.7 Front vertex ack ocal istance. 

T o etermine h e FVD, h e oca l  lane n  th e mage shall be determined by a visual o r photographic ethod . h e easured is - tance ro m h e ertex  f th e f ron t urface o f h e en s o h e o ca l  lane hall e h e required FVD. 

5.1.2.8 Aperture ratio. Fo r th e special case in hich h e bject s  t nfinite  istance (magnification  ), , h e irst member o f h e atio quation 2) n JL2, m ay be  

determined s h e uotient btained when  th e EFL s  ivided y h e  iameter o f th e effective aperture. 

5.L2.8J Fo r th e general case in which th e magnification m ay ave ny alue,  in - hole should be mounted at th e axial oint of th e esired mage  lane, nd h e ngle of th e cone o f light emerging through th e pin- hole ro m h e lens hould be etermined by  measuring h e  iameter of  ight ection 

o f th e cone at a suitable distance beyond th e pinhole. T h e angle a can be calculated from  th e measurements and ubstituted n qua- tion 2). f n s h e index  f refraction of th e medium n which h e ngle o s meas- ured n = fo r air, sed in th e reat m a- jority  f cases), h e econd member of th e 

1 aperture atio s 

2n in a W h e n measuring h e aperture atio y h e 

method f this paragraph, h e angular ub- tense  f th e bject point  t h e irst odal point o f th e photographic objective must be  small s ompared ith h e alue f h e angle  between h e optical xis f h e b- jective nd h e xtreme ay roceeding o  th e image point. 

5.1X9 Effective aperture. 

M&-CTD-150A 12 Mo? "St 

5.1.2J.1 ethod — Microscope meth- od,** A raveling ompound icroscope s required ith eans o r ranslating h e microscope n a direction  t right angles to  its optical axis through a measured distance no t ess than h e diameter o f th e m aximum  

effective aperture to  be measured. T h e micro- scope must e f ow ower 10X o 0X ) provided with  reticle nd with a working distance sufficiently long to  permit th e micro- scope to be focused on th e limiting opening o f h e hotographic bjective hrough h e front member. T h e photographic objective, o f which h e ffective perture s o be meas- ured, shall e mounted n a convenient posi- tion o ermit h e raveling microscope o  be directed parallel to th e optical axis of th e objective nd focused po n h e edge f th e opening aving h e mallest pparent  ia - meter. T h e hotographic bjective s  o t to e isassembled.) h is dge hall e viewed through th e lens elements which are normally raversed y mage-forming ight before assing hrough h e imiting pen- ing.  icroscope aving  o ng working distance is equired to avoid mechanical n- terference h en ooking hrough h e en s elements. A microscope hall h en e trav- 

ersed nd measurements made to determine th e apparent diameter o f this opening which  shall  e h e effective apettur. n  lace o f traveling microscope, a suitable contour pro- jector m ay e mployed to measure h e ef - fective aperture. If th e lens h as a non-circu- la r aperture, th e measured diameter must be  suitably corrected. 

5.1.2.9.2 Method — Point ovree meth- od. W h e n t s o t racticable o se 

microscope o f sufficient working distance to  permit h e imiting pening to be bserved  through th e lens elements, s source o f light, as mall s  racticable nd mitting  o ne sufficiently arge o ill h e ens, ay e 

»Awte uatmri 

S M4. M. I MI . tarhu tafeftf »«*»*« a)lto«tiMi  t Mod« ieten 

23 

Page 34: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 34/91

MIL-STD-150A  12 Moy 959 placed  t he econd  rincipal ocus  nd directed oward the bjective; he iameter of he mergent eam hould e measured as near the front of the objective as is prac- ticable. This method is subject to a systema- 

tic rror, he alue btained  lways eing too arge, ecause f he inite ize  f he  source. 

5.1.2.10 -number and transmittance.  he  equipment specified n methods  nd or determining -stops nd transmittance f a lens epresents  orkable pparatus.  ow - ever,  odifications  re  ermitted  rovided that he asic equirements f he method an d he pecified ccuracy  re met S ee 

3.2 .6 an d .1.4.4.) 

5.1.2.10.1  ethod  Extended ource method.** This method of lens calibration is based n illing the ens with light from n  extended uniform source of  adequate size an d placing in th e plane of best definition of th e  lens a metal late with a hole, the diameter of which hall not exceed 3 millimeters or 1.5 millimeters for 8-millimeter film), at its  center. he ight iu x  assing hrough he  hole hall  e  easured  y  hotocell  r-  rangement. This fiux shall then be compared  with he lu x assing through a hole f the  same dimensions from an  open circular aper- ture f uch  ize nd t u ch  istance from he late hat t subtends he esired angle o hat in  f c , where s he T-number o  e measured.  he  reatest  are s  ecessary to nsure hat he xtended ource s  ni- form. n ractice, the photocell eading for 

each whole T-number is first determined for a series of open apertures at a fixed distance from he late. he lens is then ubstituted  for the open perture with he -millimeter hole  ccurately n ts ocal  lane  nd he iris f he lens closed own until the photo- cell meter eading roduced y he ens s equal o ach  f he uccessive  pe n  oi? 

» h»   footnote  IT. 

i eadings. he full T-stop positions are then  marked n the iaphragm ring of the ens. The ntermediate hirds  f tops  ay  e found with ufficient accuracy y nserting a neutral density filter of 0.1 an d 0.2 behind  

each pe n perture n urn nd oting th e  corresponding hotocell eadings r y i- viding the ravel f he iaphragm ontrol into hree equal arts. T he extended source should e niformly right ve r ts seful area o within ±3 ercent This ould e tested with  uitable elephotometer, r small  ole in n  paque creen ould  e moved  round n ront f he ource nd any consequent variations in photocell read- ing oted.)  he ource may be  heet f 

ground glass covering a hole in a whitelined box containing  several lamps mounted  around  the hole an d hielded so that no direct lightfrom he amps alls n he round  lass  itself. he hotocell eceiver may be f he  phototube ype with  imple -c mplifier. Care mu st e aken o nsure hat hoto- tube ensitivity  oe s  ot hange  etween marking readings on the open aperture nd on the lens itself. T o guard against this, some turret  rrangement s  esirable,  ith he  lens on on e side an d the open aperture on the  other, o that the tw o may be interchanged  and ompared  uickly with ach ther y turning he turret ransmittance of a ens shall e measured t the maximum elative aperture in a direction parallel to the optical axis f he ens. ransmittance s qual o C/R where C is th e calibrated photocell read- in g with the lens in place, an d R is a similar reading when clear circular aperture s in  place, ubtending an ngle at the hole n the ront f he photocell o that in a  =  

i^N, where N is the second term in the aper- ture ratio of  the lens to  be tested. S ee S.2£ . ) T he value of N mu st be th e true value, which may iffer rom hat ndicated n he ar- 

rel. 

5.1.2.10.2 Method  —  oUimator  eth- od.

1*   In   this method, light rom a small 

r

" M lootnnU  17 .  U. 

2 4  

Page 35: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 35/91

source  (a millimeter o le overed ith  opal glass an d strongly illuminated  from be- hind) hall e ollimated y a imple ens, or an achromat if preferred, o f a focal length  at least three times th e EFL o f th e lens be- 

in g tested and of sufficient aperture to  fill th e lens eing alibrated. h is ives  olli- mated eam which will e ocused y h e test lens to form a small circle o f l ight in  it s focal plane.  h is circle of l ight will e less than h e rescribed imit of  millimeters diameter. Uniformity o f th e collimated beam  can e hecked y moving  mall  o le n  an paque screen across h e beam, nd n o t h - in g any variations n th e photocel l reading. Fo r th e comparison nit, n pen perture 

shall be used, of diameter equal to th e f oca l length o f th e lens divided by th e esired T - xmmber. T h i s aperture shall first be mount- ed in front of an integrating sphere o f ade- quate size with th e  sual photocel l etector an d h e ight ro m h e ollimator llowed to nter h e perture. h e perture  late shall then e eplaced  y th e lens, h e ris  diaphragm losed o wn o iv e h e am e photocell eading, an d th e -number en - graved n h e ris ing. h e ntermediate 

thirds o f stops can be found by using 0.1 o r 0.2 density filters, r by  ividing th e ravel o f h e  iaphragm ontrol nto hree qual parts. T o guard gainst "drift" or line-volt- age ariations which might ccur etween  readings o f th e comparison aperture an d th e lens, t s mvenient o eave h e nown  standard perture n  lace n ront of h e sphere, and to nsert th e Tens nto th e beam  in uc h  position h at h e mall mage of th e source alls whol ly within th e standard  

aperture. T h e meter reading should then re- main th e same wjtfc th e lens in or out o f th e beam.  econd late with  -millimeter aperture should t* laced over th e compari- so n perture while h e en s s n lace o  stop any stray l*fht which may e eflected from h e nterior f h e ens. t hould e noted articularly h at f h is ethod s mmd, fes focal ength f h e en s must e 

MIUSTÜ-150A  12 M ay W S»  

measured eparately nd  uitable et  f open apertures onstructed fo r use with t.  However, by suitable devices, o ne single se t o f fixed apertures m ay be used fo r al l lenses. Transmittance o f a  lens shall be  measured at 

th e  f t T J T n T t t r t elative perture n  irec- tion arallel to th e optical xis o f th e ens. Transmittance s qual to C/E where C is th e alibrated hotocel l eading it h h e lens in place, and R is  a  similar reading when a clear diaphragm (equal to th e lens effective aperture) s in place. 

5.1.2.11 Relative iOumination. 

5.1X11.1 ethod — Extended ource method. T h i s method of measuring relative illumination makes use o f th e same appara- tu s nd echniques pecified n method . W i t h th e lens o be measured et up in th e apparartus, h e photocel l hall e  isplaced laterally  tc th e position corresponding to  th e required ngular  ositions, nd th e orres- ponding percentage o f axial illuminance fo r each osition s ound ro m  alibration  curve of h e photocell meter. 

5.1.2.11.2 Method S —  Collimator method. 

T h i s method of measuring relative illumina- tion makes se of th e ame pparatus nd techniques pecified n method . With h e lens to be measured se t up in th e apparatus, th e lens shall be rotated through  th e desired field ngles  nd h e hotocel l eadings compared * r i f c h th e eadingB fo r th e lens on axis.  h e percentage o f l ight flux transmit- ted an then e read o ff a alibration curve fo r h e hotocel l ystem nd onverted o  desired  ercentage lluminance y  ividing 

by cos» ß. 

5.1.2-11.3 Method 9 — Densit  ometric meth- od. This method of measuring relative llu- mination makes  se of th e am e apparatus an d techniques as specified n method» 5 a»d  6 , except that a photographic plate is substi- tuted o r h e hotocel l when h e xtended  source is used, snd fo r th e integrating sphere 

Page 36: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 36/91

MII-STO-150A 12 May 19» when a collimator is used. In th e latter case, th e mage roduced y h e en s hould e in harp ocus n th e mulsion  lane.  h e exposures are made n h e axis nd at h e required angular positions off axis.  h e x- 

posure imes hall e h e am e t ll h e positions. T h e  ensities f th e xposed nd developed images shall be measured an d th e relative Uuminance etermined sing h e sensitometric curve o f th e emulsion» obtain- e d y exposing a calibrated step-wedge. 

5.1.2.11.4 Method 10 — Indirect amputa- 

tion method. T h e indirect computation o f il- luminance  istribution ro m  imensions f th e en s re utlined n h is ection. h e method in this case is fo r a lens while in th e design stages, o r n determining th e illumi- nance distribution of an actual lens when no  convenient hotometric quipment s vail- able. 

5.1.2.1L4.1 Distortionless lent with object at infinity. T h e ase where th e bject s t infinity s pplicable o most hotographic objectives «encountered n aerial nd round photography. T h e field angle of such  lens 

is lways xpressed y th e bliquity ngle * , n h e bject pace. T h e esired elative illumination is given by : 

R  cosV 17) 

^here E s h e lluminance t h e oint n th e image which corresponds to  th e obliquity angle > n h e bject pace, nd E, s h e illuminance at th e center o f th e field. S*  an d 

S « re , espectively, h e beam ection reas o f th e oblique an d axial beams at th e chosen reference plane in th e object space. T h e area S* will in general be smaller than S * du e to  vignetting, ut n ome nsual enses. $  may be somewhat reater h an ~ 

5.1JLU.4.2 Distortionless ens with inite object istance. T h e elative llumination R can be computed ither n h e bject pace 

or n h e mage pace epending on which  is more convenient T h e illuminance at angle 

>  is given by th e integral: 

E> = /cos*edS  K'/cosV S'  (18) 

where K nd K ' re onstants ndependent o f bliquity.  h e ntegrals re o e aken over h e espective eam ections.  h e n- tegrals re necessary because * an d ¥ vary from point to  oint over th e beam sections. If  th e aperture is small, th e integral becomes unnecessary nd hen: 

E*  Se cos** = K'S'e os4*'  (M ) 

T h e elative llumination s then ound y evaluating E> nd « o r n blique nd 

axial beam an d taking th e ratio  R =EVE.. 

5.L2J1.4.3 Distorting lens with object at 

infinity. T h i s differs from th e previous case because th e distortion will have a consider- able effect on th e distribution  of illuminance expressed as a function o f th e entering obli- quity ngle . n h is ase h e elative l- lumination ecomes: 

E*   S*  f* in  co s R 

E,  f c ' dh') 

(d*) (20) 

S* an d S « are th e areas o f th e beam sections fo r th e oblique an d axial beams at th e chosen reference plane in th e object space; ♦   is th e obliquity ngle n h e bject pace,  s h e focal ength o f th e lens an d h ' is h e mage height. y easurements r omputations on h e ens,  elation an e stablished  

connecting  ' with . ro m which th e value o f th e derivative dh'/d*  can be found at any desired oint n h e ield. Fo r  istortion- l«w ens, '  an : n h at pecial ase nation.  (20) simplifies o quation (17). 

5.1.2.11.4-4 Distorting ens unth Unit* b- 

ifc.t distance. T h e imajre space equations (18) o r 19) oH independent of th e distortion o f 

r

Page 37: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 37/91

th e ens. f t e  esired o  se h e  ata of 

th e object space, quation 18)  ec omes: 

Ee  Jo s« 

(dh) 

dS (21 ) 

wher e  s  onstant  ifferent ro m hat used n equation 18), h s th e object height, and  ' h e height of h e mage of that b-  ject. T h e derivative dh'/dh mu st be  found by determining n lgebraic elationship e- tween h nd  ' . f th e perture s ufficient- ly mall ,  il l o t ary reatly ver he beam ect ion nd he quation ay e e-  

duced o the approximate f o r m. 

Ee h' d h ' ) 

(dh) 

S  os** 

(22) 5.1.2.11.4.5 Monocentric ens. n h e ase 

of a en s having a o m m o n enter of urva- ture o ll he urfaces nd  oncentr ic  

image 

surface, 

h e elative 

l lumination c o n -

 tains only o ne cos ine ,  amely :  

E*   Se R  cos* 23) 

5.1.2.12 Resolving power. W h e n pecifying o r measuring esolving ower, are hoirid  be taken o consider h e ollowing  ertinent factors: e t ho ds f ests, ontrast of ar- get sed, in d f nd rocess ing of h o t o - 

sensitive muls ion , hether ilter s o e used, nd agnificat ion t w hi c h esolving power arget mages re ead. o r eading resolut ion,  a#T.mcation f hr owes t power which permit*  convenient viewing will yield h e highest esolution eading*. The rule ased n elwyn's xperiment ?0

 h at 

• t  W. . S«iwTT<   N.Uon.1  (form« f u n i l < > < < > M«.  )  > 

UM nd MbM*r*»*4*t  „„1 M. 9.  1M B  

MIUSTIM50A »May fS* 

the umerical alue f h e agnificat ion should qual h e umber of ines per milli- meter xpected o e esolved an e o n- sidered  ule of thumb.) 

5.1.2.12.1 hotographic esolving ower. W h e n onduct ing h o tograp h i c esolving p ower tests by m e t h o d s 11 and 12, the photo- sensitive material nd processing ho u ld e in ac c ordanc e with table II . 

5.1.2J2.1.1 Method 11 — Collimaior meth- 

od.*1 o r enses  rimarily ntended or  se  

o n distant objects, uc h s ypes , I. ll, and V, h is met ho d ho u ld  e  sed.  h e e-  solving power arget s laced at he  rin- 

c ipal o c u s of  o l l imator nd l luminated  with white light A ilter of a pecified c o l or may  e  sed nd t ha l l e placed  etween  the light source nd h e arget t s e c om - mended that in rder to liminate vibration  effects, a flash discharge lamp be used as th e light ou rc e nd hat h e ight rom t  e filtered f ecessary o pproximate white light See .1.1.4.) xposure an e o n- trol led y mea n s f eutral density ilters between th e light o ur ce and h e target T h e 

lens to e tested ha l l e  laced n ine cofti- mated ea m ro m h e target nd  test plate or ilm made n  eries of f o c a l ettings s described n .1.2.1. nless otherwise pe-  cif ied, h e ens ha l l e et t he pecified  maximum elative perture.  ith he est plate perpend icular to the optical axis of th e lens, exposure hal l  e made of th e test ar- get t h e pecified ngular istance ro m  

the xis ut o .nd nc luding h e multiple  of he pecified ngle alling earest h e c orner of th e  late inside th e picture format The pecified r.gie hould e multiples » f Wi egrees and hou l d e paced o «rovide 5 ncrement» o r m o r e n h e semi-fieki of th e lens. h e rposttr? im e ha l l e h e am ? for ll nrular ettings nd ha l l e h e 

" » —«K a< 1. f > w wWm r*vr o Muvml r » 

tlclnit rp«c o* int« »i l f lui»rt*< i h» arwt. TL f fc*  

foJLaulor. —4 FI. f M ac t o n * . M -ahta bmtU » ** 

"».•tad ? raKJ >* ;> . ( uUr . l lm» y ht .wlnr i hm o V * mrii MM) abccntlal IIMB j the »• f k* tsü» uiik. 

Page 38: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 38/91

MIL-ST1M50A  12 Moy 959  r

TABLE U 

Pboteamai t iv*   ASA  Drrtlopna«t Lenatrp*  Material  Exposure Index  IfUU») 

(70-mm. 

o r m a t  Panchromat i c erial  10   2. 0  .1 0 & smaller) (5-inch o r m a t   Panchromat i c erial  80   1. 5  .1 0 & larger) 

II  (70-mm. o r m a t   Panchromat i c erial  10   2.0 t .1 0 

& maller) 5-inch ormat  Panchromat i c erial  80   1.5 ± .1 0 

& arger) III  Panchromat i erial  50  0. 8  .1 0 IV  Panchromat i c microfi lm   Maximum ontrast 

V   Panchromat i c (mot i on icture)  50-80  0.6  .1 0 IX   Panchromat i c portrait)  100   0.6  .1 0 

XII  Panchromat i c microfi lm   Maximum ontrast 

XIII  Panchromat i c microfi lm   ...  Maximum ontrast X IV   Blue ensitive.recording  ...  1. 5  .1 0 

exposure ime which  ives he  ighest e- solving power at the angular setting- nearest the ngle qual o ne-half he  alf ngle of view. The different angular ettings may be obtained by moving the lens and test plate about an axis near the entrance pupil r b y  moving he ollimators,  r y means  f series  f ollimators  laced n he  orrect 

angular  ositions.  he ens may e ested with r without he ilter rovided with t, as required. 

5.1.2.12.1.2 Method S — arget ange 

method. or enses  rimarily ntended or use at finite distances, such as types IV, XII, and XIII, his method hould e used. Also, it may e sed, when pecified, or esting other ypes  f enses. Properly lluminated high  ontrast esolving- ower targets hall 

be placed 

he 

bject space 

plane 

er- pendicular o he ptical xis f the ens o 

be tested and spaced t the equired ngular distances. The distance rom he ens o he plane  f he argets hall e  esignated. When his method s se d or testing lenses 

at nfinity ocus,  ither ormula 12) n  

5.1.1.3 may e se d o determine th e roper distance,  r om e designated  istance may be used. The test late shall be adjusted er- 

pendicular to the optical axis of the lens and exposed or maximum esolution t the ar- get earest he ngle qual o ne-half he half ngle f iew f he ens eing ested and hall e moved n  eries f focal et- tings s described n .1 .2.1. The ensitized material, processing, etc, shall be n ccord- ance with table I. 

5.1.2 .12 .2 Method S  isual  esolving power. When isual esolving ower meas- urements re equired such s ype lenses), hey will  e made xactly ik e he photographic esolving  ower ests, xcept that he  erial mage, when t s eal  nd easily vailable, will  e  bserved  isually trader magnification. Method  1  r  2 n 5.15.12.1 will e sed s pecified,  epend- ing n he se f he ens . W h e n he mage 

formed y  iewfinder type  ens) s virtual mage,  elescope topped ow n o 

5 millimeters nd laced t he ye osition will  e  sed o  bserve he mage. n his cast he esolution hall  e determined n  

tpm    f  pecifiod est hart  t  pe - 

cified distance. n ll ases where he mage 

is formed on a ground glass, the ground glass shall be removed n observe the aerial image, 

and he mage hall e bserved n  lane. 

9

28 

Page 39: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 39/91

MIUSTtM50A1 2 Moy W9 

5Ü1L3 Method U —  rojected  hoto- 

graphic resolving power. This test is intend- 

ed to be used primarily fo r enlarging lenses  

(type VI).  arget late f he equired  size  containing  resolving  power  target« (light ines n  ar k ackground) nd f 

the required ange, nd located as shown n Figure 8, with on e set of the lines in tangen-  tial an d the other set in radial direction, shall be placed in the object plane film plane) f the lens to be tested. The targets shall be of  

high contrast. T he target plate shall be even- ly lluminated  y ight rom  ondensing  source. If required, the light shall be filtered to the olor required y lacing  ilter be-  tween the light source an d he arget plate. With the optical axis of the lens perpendicu-  lar to the target late, he ens shall be fo - 

cused  t he  esignated magnification nd  aperture,  an d an exposure  ade on th e  designated  photosensitive  material.  T he  photosensitive material hall e held ia t in  a plane perpendicular to th e ptical xis f the lens. he correct exposure hall e hat which gives the maximum resolution at posi- tion  f igure . he est late s ro - cessed in the required manner. T he  resolving power hall e ead y bserving he  ry test plate nder suitable magnification. he  figures eferred o n measuring esolving 

power  y his  ethod  re he ines  er millimeter on he arget plate. t s ecom- mended that enlarging lens« be ested t a magnification f :2 using medium contrast glossy hlorobromide  aper  rocessed V£ minutes n  72  eveloper,  diluted  :2 t C8°F. 

5.11.12.4  ethod  5 —  rojected visual 

retotvino power** This test is intended to  be used  rimarily or rojection enses type  

VII). A test object of the 

equired 

ize 

on - taining high contrast resolving power targets (dark lines on ight background)  f tW re - quired ranye an d laced as shown n Fijrure  

to r  Datwmbitar  ft—Win •I UHM la  frohiU in  («  II  in   S ii  füm  <« 4  

U  - f c M f c Ua. TO  .11-iMT   (%-i-i m). 

C

^

CD c  

* o 

.<? 

EZ30  CD A 

oC D  

< ? *  B  

<?*  CD  ^

FlCtm . rojected eeoLvinff ower Tctl late 

under est  pon  atte,  hite, Tainless screen. This screen shall be located at such a 8 hall e rojected y means f he en s distance from the projector that unless other- wise specified the long dimension of the pro- 

jected 

mage will e t 

east 

nches >

 order that the observer will have no difficulty in distinguishing the nu mber of lines resolv- ed. he resolving power f the en s t an y  point n ine ield s he argest umber f lines pe r millimeter in the teat object that an  observer, close c the creen, ee s efinitely  resolved easily counted) n both radial an d tangential directions in the projected image. Care shall be taker, to inäur« that the screen is erpendicular c fco ptical xis f the projection ens, an d hat the lens s fanned 

so hat he mage t he enter of he est plate has maximum ontrast. The rojector used n his est may e egular produc- tion model r pecial est projector. he  glass test object hall e iat an d eld con- centric with nd ormal o the ptical xia of the projection lens. T he cone of light from the  rojection am p hrough  ondensing system  hall completely fill the  entrance pupil of he projection ens. he est object & & 4 l i  be uniformly lluminated. 

5.L2.13 stigmatism nd urvature f 

fieid, 

5.1.2.13.1  ethod S — ietolviv.g power 

ta x  pe t method. By meana of an y of the meth- ods fo r measuriiic arolvluR power sp?cifird 

in methods 1 hrough 6 . esolving ower 

2 9 

Page 40: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 40/91

MIUSTD-150A 12 May M* 

shall  e  etermined or  ifferent  ositions 

of the test late n he mage pace. The test 

plate r lates are xposed n mall teps, at 

different distances long he ptical xis f 

the ens.  he ength  f  ach te p  epends 

upon he orrections, focal ength, nd per- ture  f he en s eing ested.  ufficiently  

large umber f teps hall  e aken o n-  

sure t east hree teps on ach id e of he 

best ocus osition or  oth adial nd an- 

gential ines t ny ngular osition. Upon  

reading the targets, the position of best focus 

shall e determined for adial nd angen- 

tial lines separately) t which the resolution 

is a maximum at each ngular setting. These 

focus  ositions re  lotted gainst ngular settings,  nd wo urves epresenting he 

tw o mage surfaces are btained. The urve 

representing urvature f ield s median drawn etween he wo urves epresenting the mage urfaces. S ee . 6 .3 . )  he stig- matic  ifference s  btained  y aking he difference n he ocal etting t  pecific 

angle or the wo mage urfaces. 

5.1.2.13.2 M ethod 1? —  Nodal nlide method. 

This method may be sed n ieu f method 

16 . In his method he en s o be tested hall 

b e et  p n ront  f  uitable ollimator 

equipped  ith  arjret  ontaininc ertical 

and horizontal lines nd centered so that the optical xis is arallel o he collimator xis and coincident with he axis of the observing microscope. he ens hall  e  oved  long 

the microscope xis ntil he xis f ota- 

tion  f he odal  lide ntersects he ear node. The microscope shall be focused on he 

axial mage nd he  osition f he micro- 

scope oted.' T he ens haJ) hen e otated 

about he  xis hrough he ear  od e nd 

perpendicular to the optical xis of the lens. 

At multiples  f ngular  ositions  f Vi 

decrees  u t o he dg e  f he ield, he 

microscope shall be seDaratelv focused on the 

radid nd angential line«. The focal hanee 

from he xis osition hall e oted t he 

antuhir ield  ositions or he adial  nd 

tangential ines. o  btain urves uch  s 

specified n ethod 6 . he actor (l- cos ?)/cos  s ubtracted rom he micro- 

scope ettings, nd his  ifference s multi- 

plied y the cos ß.  f a ia t ield ar s se d 

at he microscope t s ot ecessary to sub- 

tract he actor (l-cos  )/cos .  he n  

curves are obtained, the procedure for deter- mining the urvature f field s he same s 

that n method 6 . 

5.1.2.14 olor  orrection. W h e n he image 

quality s ound satisfactory on he asis f 

other pplicable ests, he olor  orrection  

ca n also be considered as satisfactory. Direct 

measurements  f olor orrections  ay  e 

needed when some special color requirements 

are o e m et  hese measurements may e 

specified n erms  f inimum esolving  

power r imits  n ndividual olor orrec- tions. 

5.1.2.14.1  ongitudinal  hromatic  berra- 

tion. 

5.1.2.14.1.1 ethod 8  hotographic 

method. Photceraphic resolvinjr power meas- 

urmenents hall e ad e  s pecified n 

method 1 r 2 . tüi-ing light of the colors 

designated, epeating the test for each color. 

The ight se d may e upplied y mono- 

chromster r t may e iltered white ight, as pecified.  he ocus  ositions  t  hich 

the maximum esolving ower A W A R n-  

less otherwise pecified) s btained shall e 

determined or ac h olor. The ongitudinal 

color aberration or  articular color s the  

difference n ocal ettinr for-this color an d 

white ieht, r or his olor nd pecified 

color. When he ocal etting or he irst 

color s greater than he focal setting for the  

reference olor  r whit* ight, he ongitu- 

dinal hromatic  berration s aid o  e 

posi ve . enerally, he eference olor 

shot d  e owards he ed nd f he pe c 

tral ange nder onsideration. 

5.1.2.14.1.2  Method  9 —  Nodal ilide metli- 

öd. he n pecified,  odal lide  ptical 

S O  

Page 41: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 41/91

 

bench m ay  e  sed nstead of a est ca mera as n m e t h o d 8. 

5.L2.14 .2 Lateral chromatic aberration. 

5.1.2.14.2.1 ethod 0 hotographic 

method. ho togra phic easurements hal l be ma de n he  lane  f  es t average efini- tion or white  g r h t r  pecified eference co lor . T h e image sizes y\, /., tc are meas- ured, s pecified n method  , or  ifferent co lors . T h e lateral co l or aberration  t a ar-  ticular angle is th e difference between /for th e articular o l or nd / or h e hite light r h e pecified eference olor . 

5.1.2.14.2.2 Method 21 —Nodal slide meth- od. h en pecified,  oda l lide ptical bench may e  sed nstead of  test came ra  in m e t h o d 0. Lateral hromat i c berration  shal l e easured y moving h e ptical bench microscope  long a cale  erpendicu- la r o he axis f h e ptical ench , irst sighting th e micros cope on the image f orme d  by using white ight, r ight of h e econd specified o lor . W h e n etting th e micros cope fo r measurements at each angle ß, th e micro- scope ha l l be displaced along ts  orizonta l 

axis  y the distance (l-cos 0) /cos ß away from he ens. This efocusing s no t  eces- sary if a flat field ba r is used. This setting of th e microscope s maintained t ach ngle for all  the colors. T h e distance t hrough w h i c h  the micros cope is .  moved laterally, divided by  the cosine of the angle at w h i c h the measure- me nt is ma de , s th e ateral hroma t i c aber- rat ion . 

5.1.2.15 Magnification. 

5.1.2.15.1 Paraxial magnification. 

5.1.2.15.1.1 ethod it hotographic 

method . The PM hal l  e measured y plac- in g  photograph i c plate in the mage plane conjugate with he object  lane  t h e pe-  

MIL-STD-150A 2 May 1W  

cified inite  istance ro m h e ens.  ithin  th e ntended ield f overage n h e bject plane,  eries f eticles s laced t c - curately etermined istances /„ /., tc, from a eticle at th e axial object point . T h e 

exact ocat ion f his oint s o t eeded, an d ny oint n h e icinity of h e nter- section " o f th e lens axis with th e object plane m ay erve s eference o r measuring  is-  tances y.) ho togra ph s aken of th e r- ray of th e reticles. O n th e resulting negative, measurements ha l l e made f h e orres- ponding istances /„ /.., tc, ro m h e image of he xial eticle o h e ther e- ticles, nd h e  uotients y',/y'1 , V??. tc, are formed. T h e limiting value of these qu o  tients as y approache s zero is th e PM . Fo r a 

photographic en s ree ro m istortion, h e quot ient is invariant with respect to th e value of . Fo r m a n y ho togra phic urposes h e distortion s egligible o r oints istant  from h e enter of the  seful field  o t more than ne-fifth of ts adius, nd onsequent- ly t will  e very often  ossible to btain sufficiently ccurate alue of h e M y single determinat ion of y an d /fo r a  o int lying near the axis. 

5.1.2.15.1.2 Method 8 — Visual method. 

T h i s method s imilar o meth od 2 xcept that th e  istances -/ o th e aerial mages  f th e eticles re easured irectly n h e image plane by means of a suitable measur- in g evice. h e etailed pecificat ion hal l state h e m e t h o d se d o r  etermining th e plane in w h i c h he measurements re o e made. 

5.1.2.15.2 Method 2 1 * — Calibrated magni- fication. T o ompute h e alibrated magnifi- 

cat ion, et /„ y„ tc . , epresent he is - tances , n he pecified mage  lane, ro m  

th e xial mage point o h e ma ges of h e object oints ying n he object lane t the istances „ „ tc, rom h e xial object point f m is th e paraxial magnifica- tion, then n he bsence of distortion  

31  

Page 42: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 42/91

MIL-STD-150A  13 May 959 

•/»  ylr y,  m/,,  .  /.  y. (24) 

ID h e presence o f distortion,  

y, =m y,  -/,, /t y.  y.  y * . 

m y,  A/, 

(25) 

T h e added terms are th e values o f th e linear distortion o r h e mage  istances y\, \>  etc, respectively. T h e values o f y an d /are measured directly. It is evident that th e in - dividual alues  f  istortion efined n h e preceding quations an e hanged y as-  signing o  alue ifferent ro m h at given y h e paraxial magnification. After  th e araxial magnification nd h e orres- ponding alues  f  istortion av e een e- 

termined, n adjusted value s used o r th e magnification to distribute th e distortion n  a manner  es t uited o r h e ntended ap- plication. T h i s adjusted value represents th e calibrated magnification, o r CM . 

5X2.16  Distortion. AD th e fol lowing meth- ods are apable  f measuring distortion n th e  lane  f best definition with ccuracy, though  care should be taken to  correlate th e results obtained by methods 28 an d 29 with  those btained hotographically. ccurate 

determinations f h e istortion t inite magnifications hould e made y ethod 25 r method 0, epending po n h e p- plication. W h e r e ignificant, ystematic r-  rors n th e test equipment shall e reduced  by aking  uplicate eries f measure- roonts fo r each test diameter witn ti e M BS  

rotated 18 0 degrees about its optical axis. 

5X2.16J ttiutd 5 — Two* ange mstkod. T h i s method s intended  rimarily fo r  se n eases mounted, n amera« r 

cones. Targets shall be se t o p in th e object space is a pleas perpendicular to  th e optical axis of th e lens to  be tested and, fo r cameras focused o r nfinity, t  istance reater than  etermined y ormula 12) n S.UL8. T h e targets should  h e placed approxi- mately very 2H degrees cross h e entire 

field o f th e ens. T h e angular separation o f th e argets hall e etermined o n c- curacy o f ±2 seconds of ar c by means o f a first order theodolite. In some instances, th e distance etween argets nd h e erpen- 

dicular  istance from th e line o f targets o  th e front node f th e lens can e measured and h e ngles omputed. h e ens o e tested hall e oriented with ts front node directly over th e point from  which  th e range angles are to be turned, its ptical axis i- rected oward h e entral arget, nd ne  o f ts diagonals arallel o h e ine f tar- gets.  es t  late hall e xposed, fter which h e camera r one hall e otated 90 degrees about it s optical axis, and another 

test plate shall be exposed. After processing, th e test plates hall be measured on a com- parator. T h e EFL  o f th e lens shall be deter- mined in accordance with  method 1; th e dis- tortion is determined as specified in .15.8. Curves shall be plotted distortion in milli- meters against field angle), representing th e distortion elated to K FL fo r both ides o f th e axis fo r  both diagonals. It  will usually be found that th e curves fo r  th e tw o sides o f a diagonal will  o t have qual distortion. By selecting another point, th e "Point o f Sym- 

metry," s h e enter f h e ield an d e- computing th e distortion, th e curve fo r each  diagonal can be made to be relatively sym- metrical h e w o ides  f ach-  iagonal (four urves n ll) hall e veraged o  obtain h e  istortion urve.  h is distortion curve can e iven ny desired rientation by sing n djusted alue o r h e oca l length th e alibrated ocal ength, ee  5.155). W h e n equired, n ddition o set- ting up h e en s as specified, h e test plate m ay be adjusted so that it is perpendicular  

to h e in e rawn ro m h e entral arget through th e front node o f th e lens. This can  be o ne y ointing  elescope, quipp*'.' with a Gauss yepMce, long h is in e ud  adjusting  th e teat ptateeeetiar surface ( with  

an optical flat aud th e Gauss •yer'««') nti' It is erpendicular to th e line o f sight  he 

Page 43: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 43/91

 

addition o f this step enables one to measure prism ngle. W h e n measuring  istortion at finite distances th e plane of th e targets must be arallel o h e es t  late. Mathematica l means o r adjusting th e measurements m ay 

be  sed o eliminate error from h is source. If h e  istortion s o e measured o r n  object t  finite  istance, th e targets hall be et p t th e equired  istance as peci- fied.  h e est rocedure s h e am e s o r  th e object at infinity, except that th e  istor- tion s etermined o n h e asis of araxial o r calibrated magnification. 

5.1.2.16.2 Method U — CoUtmator ank method. T h i s method is  intended for use  with lenses mounted either in cameras r in test 

barrels. Method 6 s imilar to method 25,  except that a bank o f collimators containing  targets hall e sed nstead f  arget range. 

5.1.2.16.3 Method £7  — Single olUmator photographic- method. n o m e ases where high  recision s no t equired* a ingle col- limator m ay e sed n onjunction with test  late s n method 6 . n h is method, either th e co l l imator o r th e lens an d th e test plate hall e -  rotated hrough th e equired  

field angles about .the center of th e entrance pupil o f th e lens. 

5.1.2.16.4 Method 28 —  Nodal slide meth- od. This s a visual es t method and m ay be used, when pecified, o r enses mounted n barrels.  h e en s to e tested shall be prop- erly  laced on th e odal lide  f n ptical test ench nd entered o h at ts ptical axis is nearly co incident with th e axis o f th e microscope. Distortion fo r a particular angle shall be measured by th e lateral displacement 

of th e observing microscope required to cen- te r h e arget t ac h ngular etting. A t each ngle  , h e microscope hal l e  is- placed long ts orizontal xis y h e  is- tance (l-cos /3) /cos ß away from h e ens. This refo cusing is no t nec essary if a fiat new  

ba r is used. T o obtain th e value o f distortion, 

MIL-STD-150A T2 Moy 959  

th e lateral distance through  which the micro- scope shall e  isplaced must be  ivided by  th e cosine of the angle at which  th e distortion  is eing measured. Because f naccuracies present n most optical enches, t is esir- 

able to make each measurement at th e same indicated  angle on each  side  o f th e axis and to  average th e tw o microscope readings obtain- ed before computing distortion.  

5.1.2.16.5 Method £9  — Goniometer meth- od. This is a visual method intended fo r use with enses ounted n ameras. n c- curately calibrated  test  object on glass, usual- ly n h e form of  cale r rid, hall e placed n h e plane o f best definition f th e lens to be tested an d lluminated n a  irec- 

tion oward th e en s o e tested.  h is est object must e lat, roperly entered, nd  perpendicular o h e ptical xis.  h e lens and illuminated test object shall be placed in th e goniometer so  that th e axis about which  th e ngles are measured passes through h e center of th e entrance pupil of th e lens. T h e telescope of th e goniometer shall e pointed  at uccessive  oints n h e es t bject nd  th e ield ngles etermined. T h e elescope shall o t e efocused uring h e un h  measurements.) ro m h e ocal ength f 

th e lens eing ested nd h e calibration f th e est object, h e angles subtended y th e various oints n h e es t bject an e computed. Distortion h en can e omputed in erms f th e  ifference n ngles n he object id e nd mage ide; h is  istortion in urn an e onverted nto th e standard f orm. See  .1.2.3.) y adjusting th e ocus of th e telescope, this method an be expand- ed o nclude o m e ases n which h e est  object s n  lane orresponding o ome finite magnification. Carp should be exercised 

to nsure h at h e one f ight ro m h e test en s s ncluded n h e ntrance unil o f h e telescope. 

5.1.2.16.6 Method 0 — Projection meth- od. h is method s ntended rimarily o r testing projection enses. A test object simi- 

3 3  

Page 44: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 44/91

MIUSTD-150A  12 Moy *5* 

lar o h e ne sed n method 9 hall e placed n h e bject  lane f h e lens o e tested nd rojected nto  uitable creen. Measurements shall be made o f th e projected image o f th e test object. T h e distortion hall be computed in terms o f th e test object. Care should e aken o nsure h at h e creen an d es t bject ar e perpendicular o h e op- tical xis f h e en s nd h at th e est b- ject s la t and roperly entered.  h e cone o f l ight from h e projection lamp shall com- pletely ill h e projection ens, nd h e est  object hall e niformly lluminated.  h e sip» o f distortion is reversed from theory on projection through  en s nd measured t th e long conjugate. 

5.LU6.7 Tangential distortion. Any of th e six methods fo r measuring radial  istortion  may e modified o measure angential  is- tortion y .considering h e  isplacement f image points ^perpendicular to  a radius from  th e enter of h e ield. h e agnitude of tangential distortion aries from ero along e r n e diameter to  a maximum along an rien- tation 0 egrees o h e  iameter f ero  distortion.  herefore, h en equired, an - gential distortion hall be measured fo r tw o  

axial orientations o f . t h e lens, an d h e orien- tation  r maximum angential istortion computed. 

5A2J7 Prism effect.. T o measure  th e prism ffect n erms f  h in quivalent prism o f vertex ngle a, se is made f th e fac t h at blique ays re eviated y h e prism mor e than, nd in th e same direction as, h e xial ay. An ssumption s made that th e axial ray makes only a mall ngle with th e normal to th e surface o f th e prism  

(o r th e rism m ay be assumed to be n h e minimum deviation fo r th e axial ray). If th e camera nder est s sed o hotograph  three ollimators r istant argets, one axial nd h e ether wo making ncles ß go d — p with h e xis, h e  istances ro m  

th e 0 egree mage o h e - J 3 mage nd  from h e 0 egree mag* to h e — 0 mage 

r

are ifferent n h e resence f  rism  

effect h is ifference s measured n h e negative Under h e ssumptions made, th e analytical expression fo r this difference is: 

A  [tan 3  ) — an ß — ) —  an .]  

(26) 

where f s th e equivalent focal ength o f th e lens,  s h e eviation f th e ay making ß with h e axis within  dose approxima- tion h e eviation s h e am e o r +ß nd  —ß), nd , = /2 s th e eviation f th e axial ray. Tables fo r A can be computed fo r various values o f f, ß , an d a. T h e measured  an d tabulated values o f A  are compared, an d th e orresponding o is evaluated. 

5.1.2.18 Spkertcol aberration. 

5.1.2.1&1 ethod I —  nnual ing r Hartmann  disk  method.  W h e n  spherical aberration is specified in terms o f change in focal position fo r zones o f different radii, Hartmann disk a plate covering a front o f th e en s with  oles t h e  ifferent ones) or aperture consisting of open annular rings will be placed over th e front o f th e lens an d properly centered. Either a photographic r 

visual method  f determining th e  ifference in focal positions fo r dffi«rent zones m ay be used. Various modifications f these meth- o ds nd ther ethods ay e mployed, such s a knife-edge test or interferometric  method. W h e n measuring pherical berra- tion o r n bject t nfinity, h e arget which s maged y h e est en s m ay e placed n  co liimator r a  istance at least 26 imes h e oca l ength of th e en s o e 

tested. 

5.L2.1&2 Method St — SUrpped-apertvre method. W h e n pherical berration s pe- cified in terms of th e difference between th e best oc u s t maximum pertUTe nd t designated educed perture,  odal lide 

. ...»  __ „ MtiMif>11ywHnn uulOO optical euen r o MWW««"I «« " * » »   - - - —  m ay be sed o determine h e  ifference n 

Page 45: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 45/91

 

these o c a l  ositions. A ocusing microscope  provided ith  cale ndicating istance 

along the axis of th e micros cope m ay also be  used. The target w h i c h is imaged by th e test lens may be placed  either in  a coMimator o r at a distance at least 25  times the f oca l length o f 

th e lens o be tested. In the atter case h e EFL r BF of he lens s the onjugate b- 

ject distance.) 

5.1.2.19 Veiling lare. 

5.1.2.19.1 Method SS — Photographic black 

spot method. Veiling glare m ay be measured by me ans o f an apparatus photograph ing th e test ield s pecified erein. h e est ield shal l onsist of a bright  ambert 's aw ur- face ontaining  erfectly  lack pot . or 

th e urposes of his test,  perfectly  lack spot ill e ne hose umina nce  is no t greater h an 1/109 of the uminance of he bright surface w h e n measured from the posi- tion of the lens. T h e black spot shal l  e ir- cular, nd, xcept s oted e low , ts ia - meter ha l l ubtend n ngle of  egree  ± minutes at the lens under test. For test- ing lenses of types I, II, III, and V or cone and a mera ssemblies it h hese enses). the bright field shal l be of an infinite extent. T h i s m ay be provided by a large ntegrating 

bo x f niform umina nce within n ngle o f 2  steradians. Fo r testing enses  of othe r  types  (or  instruments  with   these lenses) h e bright field shall be limited to th e field to  be covered in actual  se . T h e spectral  distribution of lieht c o m i n g from th e bright field shal l be equal to daylight for types T il  and V enses), r m ay be modified  y a el - lo w ilter for ypes  nd I enses), r  e equivalent o he ijrht ro m  ource w h i c h  is . rray body t 848°  (for enses nd  instruments  ormally  sed with  ungsten 

source). Fo r nstruments w h i c h re no t  o r-  mally  sed with h e ources pecified bove, th e  right ield hal l  ave  pectra l distri- bution similar o h at f h e o ur c e used  with h e nstrument.  here hal l e o ub-  stance ther h an ir  etween h e est ield  

MIL-STD-1 50A  12 M ay 95 »  

and th e lens o r it s attached filter. Fo r testing  lenses o r ens-cone nd ens-camera ssem- blies)  se d to photograph distant objects , th e black po t must e t  istance ro m h e lens o t horte r  than  10  t imes  it s o c a l length . Fo r enses used with elatively s hor t 

object distances, th e black spot shall be at th e normally sed istance ro m h e ens. o r testing came ras tha t permit easy focusing o r instruments used with short object distances, th e ma ge of the black po t shall e harply m o c u s n the film or paper) lane of th e came ra r f h e nstrument, espectively.  

For esting enses f ens-cone ssemblies w h i c h  ave no focusing mechanism, h e est apparatus hal l  e  rovided with  movable  film  older or ha rp ocusing of the mage 

of the  lack spol f the o c a l ength of h e lens s o o hort o  roduce an mage of t least millimeter iameter ith h e -de- gree  lack pot , he  lack pot shal l e n-  

creased n ize o hat he  iameter of ts image  e c o m e s pproximate ly , ut  o t ess  than,  millimeter. In lens-camera assemblies  focused or nfinity and having no ocusing adjustment, the image of the black spot will be necessarily out of focus in  the f o ca l plane of the amera .  h e mage will  ave  ark  

center whe re there re no ut-of- focus ays 

from  the right ield, rovided that  th e diameter of he  lack po t s reater h an  the aperture of he en s nder est  h e - degree black spot hal l  e at such e  istance from h e en s that th e diameter of th e ar k center of th e out -o f - f ocus mage shal l be ap - proximately,  ut no t less t ha n ,  millimeter. T h e equired  istance  ecomes nfinity for a  lens of 57A m m o c a l length an d t still m ay  be oo great o r  ractical nstrumentat ion with lenses of s o m e w h a t longer focal lengths. For enses of f o c a l ength« horter t ha n 57.3 

m m , h e equirement of  millinict'-r mage  diameter a n n o t e m et it h h e -degr»e spot at any ea l  istance. In these ases, th e 

black spot shall  h e ncreased  in   lire an d placed at uc h  istance h at h e  iameter of he dark center of th e otrt-of-focus ma ge 

35  

Page 46: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 46/91

MIL-STD-150A 1 2 May 95»  

»hall e pproximately, ut not less than, millimeter, nd he outside diameter f the out-of-focus image shall be not greater than 2 millimeters. When th e -degree black spot is used, measurements shall be made of the illuminance n the dark center of the mage of he lack pot an d of the illuminance n  the mage of th e bright field at 1 egree 30 minutes from the center. In th e cases where a larger black spot must be used, the illumi- nance of th e mage of the bright ield hall be measured at 1.5 millimeters from th e cen- ter of th e image of the black spot. In either case he  alue  f he lluminance  f he 

image f the bright field hall e he mean of two measurements aken at th e pecified distance n he pposite ides f he dark 

image. hotographs of the test field shall be made n he mulsion o e se d with he instrument Light cattered ac k nto he instrument y he mulsion an ontribute significantly o  eiling  lare.  ence, ny test method must provide a reflecting surface similar to the unexposed emulsion over prac- tically the entire film plane.) Measurements  shall be made at full aperture, an d an y other 

aperture pecified, with he  lack po t  n axis an d at other positions in the field of th e  instrument,  including positions  near  th e  

edges nd orners  f he ield.  ny  rea which  ay e ffected y eflections ro m  asymmetrical tructures etween the bject 

plane an d the film plane shall be investigated. T he percent veiling glare shall be calculated fo r each position in th e field, an d variations of eiling  lare with  osition n he ieW  shall e resented n able r raph or 

each perture tested. Any significant asym- metries hall e ecorded. well-controlled  method of photographic photometry shall be used to btain he atio f the lluminances of the mage of the black spot an d th e adja- cent mage f he right ield.  ne f he methods is to use a density step-wedge. This shall be placed ve r the mage of the bright 

field ndin^nt to th e imaee of the black spot, an d  hotograph f he est ield hall e 

r

taken. Densitometric readings shall be made on he mage f the black spot an d n he  images of th e tw o steps which produced the nearest higher and ower densities than the density f he mage of he black spot y interpolation, he ensity ecessary n he 

step-wedge o  roduce he  ensity f he image of the black spot shall be found. This density  f he tep-wedge s qual o he  logarithm of the ratio of illuminances of the bright urround Et) nd f he mage f the  lack po t Ef).  he  eiling lare s 

then computed as: 

E. V =  00 

E, (27) 

5.1.2.19.2  Method Si —  Photooraphu: black strip method. T he pparatus nd procedure used in this method are the same as in meth- od 3, xcept that black strip s se d n- stead of  a black spot T he  limitations imposed on the width an d distance of the black strip are the same as specified for th e diameter of the black spot T he length of the strip shall subtend at the lens the maximum total angle to be covered by the lens in actual use. Meas- urements shall e made along th e mage f th e black strip t various distances ff axis up o he maximum ngle overed  y he  lens to find the distribution of veiling glare across the field. In th e case when an out-of- focus image of th e black strip must be used for testing, some out-of-focus rays from the bright field will ass through ertain reas at the ends of th e mage of the black strip. T he xtent  f hese  reas hall  e  eter- mined, nd he y shall not be used for meas- 

urements.  

5.1.2.19.3 ethod 5  hotoelectric 

method. This method se s th e same ppara- tus of methods  nd 6 , except that a light- sensitive measuring device of spectral sensi- tivity haracteristics imilar to those of the sensitive  hotographic  aterial,  hich s  normally used with he tens under test, shall 

3«  

Page 47: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 47/91

MIL-STD-150A  12 May 959 

be se d n he mage lane f he est p-  paratus. 

5.1.2.20 ondenser performance.  he on - denser shall be set u p to simulate the equip- ment in which it is to be used, an d th e image 

of a designated format shall be projected on  a creen.  he  niformity f creen llumi- nance an d otal ight utput shall e meas- ured with oot-candle meter nd hall e as esignated for the particular application.  

5.1.2.21  eauty  efects.  he n nspecting for scratches an d digs, a reference standard glass ontaining raded cratches nd igs used  s  uide hall e  sed. he ccep- tance tandards n ll eauty efects hall be determined by the individual application.  

5.1 .222 Centration. When inspecting lens- es or errors in centration, compliance with th e equirements  n esolving ower, an- gential istortion, nd rism ffect shall e of primary consideration. T he lens examined should be tested across a field diagonal which gives the lowest resolution or maximum tan- gential distortion, whichever is th e most im - portant onsidering he se or  hich he  lens s ntended.  outine nspection,  ased on ff-axis tar mages, m ay be ubstituted 

for  hotographic  ethods  he n roperly correlated. 

Copies f peci f i cat ion , tandards, rawing*, nd  publications equired y o n t r a c t o r s n onnect ion  with pecific rocurement unctions h o u ld e b- tained rom he rocuring ctivity r s irected  by ontracting fficer. 

Copies f his tandard or military se may  e obtained n he foreword o h e ndex f Military 

Specifications nd tandards. Copies of this standard may be btained or ther 

than fficial se  y ndividuals, ims, nd ontrac- 

tors ro m he uperintendent of Documents , . . Go ve r n m e n t rinting ffice, Washington 5, . . 

iwings, specif otice. W h e n Government drawings, specifications, or  ther ata re  se d or ny  urpose other han in onnect ion ith  efinitely elated o ve r n m e n t procurement peration, h e nited tates overn- ment hereby ncurs o esponsibility nor any bli- gation hatsoever; nd he act hat he overn- m e n t ay ave ormulated, urnished, r ny way supplied he aid rawings, peci f i cat ions , r ther  

data s not o e egarded by mplicat ion r ther- wise s n ny manner icensing h e  o lder r ny other person r orporat ion , r conveying ny ights o r permission o manufacture, se , r el l ny a- tented nvention hat may n ny ay e elated  thereto . 

Preparing ctivity: Air Force 

O t he r nterest: International 

Other ustodians: 

Army—Signal orps Navy—Bureau f Aeronautics 

J

Page 48: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 48/91

M&-STD-150A  » May *5 9  

rAPPENDIX  

10. REFERENCE MATERIAL  

10.1 E N E R A L .  h e material overed n  this ppendix  o es  o t o rm  art of his 

standard. It is provided, primarily, as refer- ence materia l o r assistance n th e  rocure- me nt and nspection of photographic enses. Suggestions concern ing requirements related  to o m e echanical etails nd ther ea - tures are given. A reference list intended fo r  use y h o s e reparing pecifications nd  procurement  ocuments s  ls o  rovided. 

10.2 ENS OUNTI NG , ND THER  

R E Q U I R E M E N T S . 

10.2J Mounted in a ceü. W h e n pecifying members mounted n  el l o r  multiple cell en s usuaUy wo ells, ron t an d ear) ♦ . h e ollowing details hou ld  e specified: 

a. Cell separation r th e correc t should- er-to-«houlder mount ing distance  (sometimes alled barrel ength) should be supplied with each lens by th e manufacturer . 

b. Dimensions and  etails o f th e cells. 

c . Dimensions and  etails o f th e mo unt - in g parts threads , tc.) . 

10.2.2 Mounted n a arrel. W h e n specify- in g a lens mounted n a barrel h e ol lowing  details hould e specified: 

a. Length of th e threaded  ortion of the barrel. 

b. W h e t h e r  barrel  shall  be  furnished  with a threaded ring. If threaded  ring s equired,  imens ions nd 

details such as mount ing ho les o r means f ecurely etting t ny posit ion long h e hreaded o r- t ion of th e barrel. 

c. W h e th e r barrel shall be provided with  a fixed lange. f ange s mjmr- 

ed , imens ions nd etails uc h  as mount ing holes . 

10.2.3 Mounted m  a »hotter. W h e n specify- 

in g  en s mounted n  hutter h e o l l ow- ing details should be specified:  

a. Requirements of hutter speeds, f- fic iency, etc). 

b. M et ho d s  of  attaching  shutter  to  camera. 

c Dimensions and details  f shutter. 

d.  hreads if equired) o r  t tach ing  

lens o hutter nd hutter o  camera. 

e. pecial hutter eatures (self-timer, sychronizer , etc). 

10.2.4 Mounted in cone. W h e n equired, a lens, m ay be mounted in a lens cone . W h e n  required, h e ollowing etails hould » e  

specified  :* ' 

a. etails nd  imens ions of h e one- camera eating urface . 

b. Distance  f rom one-camera  sealing surface o o c a l  lane. 

c. ocusing mea ns within he one. 

d. Mechanical  etails and  imens ions o f th e cone dapter.3* 

e. A ny additional mechanical details an d dimensions deemed  ecessary. 

10.2.5 Mounted in a focusing mount. W h e n specifying  en s ounted n ocus ing mo unt h e ollowing etails hould e pe - 

cified Ir v K o - r wi n h i ch ho mi urf»r» f h * »* »d  

focml lane ninrtda for ample, rtorraphic liwrul. e-  1*11. wntnuni luchmnt r h « w > amera houlJ » ur-pliorf 

* o n * 4al>Wr i ef lnod *  etarhabW an »f k. on. irh.rh ar  nnlnxl > ioiiai o r win h » o n» n -' - feront   ea»Btr*fl 

3 f c  

Page 49: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 49/91

 

a. lange ocal istance ee e .1.7). 

b. Range of focus an d accuracy of scale. 

(See C  in 4.15.3 .) 

c. Whether r not he ens may otate when focusing. 

d. Whether or not the lens may  focus by separation of th e members. 

e. Method  nd  etails  oncerning he mounting of th e focusing posts. 

f. Dimensions an d details of the mount- 

in g surface.  

g. ther mechanical etails nd imen- sions deemed necessary.  

10.2.6 Diaphragm.. When specifying a lens 

which is mounted in a barrel, in a cone, in a focusing mount r hutter,  hich equires  a diaphragm, the following details should be 

specified:  

a. ype  f  iaphragm  (iris  r  ther, nu mber of leaves, etc.). 

b. Dimensions an d etails. 

c. ype f marking an d calibration f- stop, T-stop, perture atio). 

d. elated features  (click stops,  ia- 

phragm ontrol n the orm f ring ear or emote ontrol. total  ngular ravel nd ngle corresponding to each stop mark- ing, limit stop to prevent closing to oo mall n perture, tc.). 

10.2.7 Statistical data  nd quality  ontrol. When required, t may e specified that he contractor shall supply to he rocuring c- tivity,  etailed ecord  f he tatistical facts oncerning pecified ttributes nd 

variables. hese  uality ecords hould n- clude ot izes, ampling ize,  cceptable Quality evels, cceptance nd ejection  numbers , ncidence of efectives, nd ther pertinent data such as quality control cherts on  ttributes nd  ariables  ffecting inal 

M1L-STD-150A  II May Wf 

performance nd nstallation. When equir- ed , he classification of defects should e as  specified. ampling equirements hould e 

clearly stated in the specification or procure- ment document an d should be n ccordance  with MIL-STD-105. 

10.2.8 umber  f enses o  e  estroyed. T he pecification r rocurement  ocument should learly tate he umber r ercent of a given order to be given an y destructive  

tests.  

10.2.9 ackaging.  etail  ackaging e- quirements should consider the type an d size of lens to be packaged as well as its intended  destination. 

10.2.10 M arkings. Details oncerning he extent to which a lens should be marked an d th e manner of marking th e packages should  be iven n he pecification  r ther ro- curement ocument.  

10.3 RDERING  AT A E F E R E N C E  LIST. 

10.3.1 eference list. When preparing spe- cifications r ther rocurement documents, th e ollowing eference is t hould e sed. T he irst our tems  re dentification e- quirements which govern, in general, the na-  ture f he ens  nd rovide imited  e- scription. he remaining items concern per- formance haracteristics, hysical nd me - chanical eature«,  arkings, esting, nd packaging. "R" nder a particular lens type signifies hat equirements concerning his feature  re equired o  e pecified. O " 

signifies that consideration of this feature is optional. A" ignifies hat dditional ech- nical details are required in the specification  to make roper use of this feature. X im- plies that this item s not usually applicable 

to the lens. 

8»  

Page 50: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 50/91

M0-STD-150A  12 May 9S 9 

r  n  m  rr   T  Y X  T O in   zi  z  xi  m  xm   xxr 

Type required an d ne e (Sail*)  BBBBBBBBBBBBBB

Equivalent f o ca l length ««„»»(See SX4 « m d 4X6)  BBBBBBBBBBBBBB

HaxinH^m relative aperture or T-etop See 4XS) EBRBBBEBBEBRBE

Field f view See Si)  EBBBBBEEEBBBBBConatroetion o f len» See SJ) 00  0  0  0  00  00  0  0  0 0 

Calibrated o c a l ength  i  (SeeSXE) 0 0  0 O A  0  O A  OA  OA  X  X  X  OA   OA  0 

Back oca l #ft,w» *  (See X« ) 00000000000000Flange f o ca l  istance (See SX7 nd  .4.6)  ER00RO0OOX00

Front oca l  istanoe (See8X8) OOOOOOOOOOXOOOFront ertex ac k o ca l i»- 

(8oe8X»)  00000000000000

r

Front perating' pertsre (SM 8i7)  0000000000X00

Bear operating aperture (SMS.1I)  OOOOOOOOOOXOOO

B a t o M n r power Sea Mi) BBRBBBBEABBXRBE

Ana weighted venge O-  notation SMtiii)  EBR0R0O0XXR0E

Astigmatism and eurmtara o f field See 8^8) .... OOOOOOOOOOXOOR

Color correction SM .«\4) BREBBBBBBOOBRRRadial  latwrtlii So * 8.M 

an d 8.8.0)  0  R  0 R  O  O  O  0  O  0  X  0  0  0 Tangential  istortion 

(See .& 6 J K )   0  R  0  0  0 

Priam effect See l&JUB) ...  O 0  0 Relative Dhmination  

(See » A T )  E  R  R  R  R 

Trananhtance See 8.6.») ..  0  0  0  0  0 Area weighted average 

Tamrtsr See  S.6JL)  ...  0 0  0 O  0 Spberieal berration  

(See*.«).... 0   0   0 0  0 Other berratione  0  0  0  0  0 

Vemnrftoe «M«A10) ..  0  0  0  O  O  

(flee X21 ) Mounting ................. 

Maphragn nqeii—is (See 1X4 nd 10X8) ,... 

W aterhoase top* See 8X4) 

Leva Marking Be e 4X1) . Intermediate aperto» nuking 

(8t* lAI)  0000000000

40 

0  X  0  X   X   X   0  0  0 

o   X  0  X   X   X   0  0  0 

BA   BA   BA   0  0  X   BA   B  B  

0  0  0  0  0  0  0  0  B  

0  0  0  0  0  0  0  0  0 

0  0  0  0  0  0  0  0  0 

0  0  0  0  0  0  0  0  0 

O   0  0  0  0  X   0  0  0 

X  X  X   X   X   B   X  X   X  

B  B  B   B   B   B   R  B   B  

E  0  0  R   X   X  B   R  B  

0  X   X   X   X   X   0  0  0 

B  E   B  E   B   B   B   B  B  

Page 51: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 51/91

MH-STTM50A  12 May 9S9 

i  n  in  IT  v  n  ra vm  xt  x  xi  xn   xm  xtr Accuracy  of  focusing  scale*  

(when equired)  (See  UU)  RA  X  BA  £A  EA  OA  X   X XX  X   EA  BA  0 

Reflection reducing oat ings (See .7.2)  BBEBBBBBBBBBBE

Beauty defect* See .8 )  E  EE  E  E  E  E  E  EE  E  E  E  E 

Environment»] 

See XS) ..£

  EE  E  E  E  E  £  EE  E  E  E  R Finish nd  internal urface*  (See 8.7.5)  E  EE  E  E  E  E  E   EE  E  E  E  E 

W h e r e nspected  EEEEEEEEEEEEEESampling plan E  EE  E  E  E  E  E  EE  E  E  E  E Statistical data required 

(See 0X7)  EEEE EEEEEEEEEBW h a t ndividual 00 ercent 

»•*» See  .1 )  EEEEEEEEEEEEEEW h a t ampling ests (See 

10i8)  EEEE RBBBRRBBBBFQms nd  rocessing See  

6XL8 nd  .1X12.1)  EEEEEEXEBXXEBEPlane of best definition  

(SsefiXXl)  EEEEBXEEEXXEEE

Method of m ea su ring quiva- lent- ecal ength   (See ^1^2) EEEEEEEEBE

Method f m easu ring ffective aperture See 6XZ») EEEE  EEEE  BO

Method f- measuring  -num- ber nd ransmittanee See SX2JO)  ooooooooox

Method of measuring elative illumination (See  .1X11)  K   RR  R  R RARARAOO 

Method of measuring resolving  power See 5X2J2) ERRRREBRRR

Target  istance (See .l.O) OOOO0OOTarget ontrast nd hether  dark ines n ight ack- ground r ic e erse (See V*)  EEEEEEBERRXRRR

W hether en s s o e e-ted  with ilter n  lace r v«x l ight source Sec 5X1.4) .. RRBRBBRRRRXRRR

Relative aperture fo r resolving power tost See 5.1.2.12) BERREEBRREXEEE

Angular settings fo r resolving«  power images See 6.1X12) RREBEEBEREXEEE

Magnification or eading e-  solving power See 6.1X12) BRRRRBBRRRXRRR

Method of measuring astigma- tism nd urvature of ield (See6X2J8)  0000000000X00

Method f measuring hro - matic berration* Sa *  

oooo 

41  

R  R  R  R 

X   R  R  R 

X   0  0  0 

X   RA   R  R 

X   R  R  R 

X   0  0  R 

Page 52: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 52/91

MIL-SUM 5Q A 12 May 9S 9 

Method of measuring  istor- 

tion Sec . 1 . 2 .16) 

Method f measuring spherical 

aberration See  .1.2 .18)  .. Method  f measuring  eiling 

glare (See  .1.2.19) 

Method of measuring  eauty defects See 5J.Ü1) 

Environmental ests 

Preservation 

Unit  ackaging 

Exterior packing Cushioning 

Overseas acking Domestic acking Package marking H   in 

R  

VI  

0   0 

VII VHI  XI 

0  0 

xi  xii  xiii  r.iv  

0  

R   R   R  R  R  R   R   R   R   R   R   R   R  

R   R   R  R  R  R  R   R   R   R  R   R   R  r .  R   R   R  R  R   R   R   R   R   R  R  R  R   R   R  R  R   R   R   R   R   R  R   R   R  

R   R   R  R  R  R   R   R  R  R  R  R   R I :   R   R  R  R   R   R   R   R   R   R   R   R  P .  R   R   R  R  R  R   R   R  R   R   R   R  P .  R   R   R  R  R   R   R  R  R  R  R   R R   R   R  R  R  R   R   R  R   R   R   R   R 

r

10.4 REFERENCES. 

10.4.1 is t f nonmandatory eference». T h e fol lowing lists are fo r information only, an d re o t o e onsidered pplicable o  this standard in an y other sense. These docu- ments will no t be supplied y th e procuring activity. 

10.4.1J  merican Standard* Association. 

PHS.10-1954 Threads o r ttach- in g Mounted  ens- 

es o hotographic Equipment 

PHS.12-1953  

PH8.14-1944  

— Attachment  Threads fo r  en s ccessor- ies, pecifications  for. 

— Front  Lens  Mounts fo r ameras, i- mensions f.  

PH8.16-1947  —  Resolving ower f 

Lenses o r rojec- tors o r 6-mm Slide Film nd  x 2-Inch Slides, Meth- od o r etermin- ing. 

PHS.20-1955 

PHS.25-1M8  

Z22.28-1946   — 

PH22.5S-195S 

Focusing amera  Lenses, istance Sealee for. 

Parts f hoto- graphic bjective Lens, Nomenclature  for. 

Projection Rooms an d Lenses o r Motion Picture heaters, 

Dimensions for. Method  f Determin- 

in g Resolving Pow- er f 6-mm o- tion-Picture Projec- to r Lenses. 

PH22.76-1951 —Mounting hreads an d lange ocal Distances fo r Lens- es on 6-MflHmeter  an d -Mill imeter  Motion Picture Ca- meras. 

PH22.90-196S Motion-Picture ens- es, perture ali- bration o f.  

4 2  

Page 53: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 53/91

 

Z38 .4 .4 -1942 

Z38.4 .7-1950 

Z38 .4 .20-1948 

Z38 .4 .21-1948 

Z38.7.5-1948  

Focal engths f 

Lenses , Marking. 

Lens Aperture Mark- 

ings. 

Apertures nd Relat- ed uantities  er- 

taining o hoto- graphic enses, Methods  f Desig- 

nating and Measur- 

ing. 

Focal engths nd Focal Distances  f Photographic Lens- 

es , Methods of Des- 

ignating nd Meas- uring. 

• Printing nd  rojec- tion quipment, Methods of Testing. 

ZS8.7.6 .-1950 Photographic Enlarg- ers. ethods or Testing. 

10.4.1.2 National Bureau of Standards. Precision Camera for Testing Lenses, I. C. 

Gardner and . A. ase. . Research N.B.S. 

18 , 4 49 1 937 ) RP 984 . 

Resolving Power nd Distortion  f Typi- cal  amera  enses,  .  . Washer,  .  e- 

search N.B.S. 2 , 2 9 (1939) RP 2 1 6 . 

Locating he Principal Point f Precision 

Airplane Mapping Camera, . . Washer, J. Research N.B.S. 7. 05 1941) RP 4 2 8 . 

Measurement f the Refractive ndex nd 

Dispersion  f  ptical  lass or Control  f 

Product, L L. Guruvitz nd . W . Tilton. . 

Research N.B.S. 2 , 9 1 9 4 4 ) RP 572 . 

Region  f  sable magery n irplane- Camera  enses.  .  . Washer.  . Research 

Refractive ndex tandards f luocrown 

M1USTD-150A n to y W  

Glass, . W .  ilton, . Research N.B.S. 4 , 

59 9 1945) RP1659. 

Compensation of the Aperture Ratio Mark- 

ings of a Photographic Lens for Absorption, 

Reflection, and Vignetting Losses, L C.  Gard- ner, . Research N.B.S. 8 , 43 1947)  P 

1803. 

Validity f he Cosine-Fourth-Power L aw  

of llumination, . . Gardner,  . Research 

N.B.S. 39 , 2 13 1 94 7 ) RP 1824 . 

Sources of Error in and Calibration of the 

F-number f hotographic  enses ,  .  . 

Washer,  . Research N.B.S. 1 1948)  P 1927. 

Research and Development in Allied Optics and Optical Glass at the National Bureau of Standards, iscellaneous ublication 94 , July 949, by . C. Gardner and C. H . Hah- 

ner. 

An Instrument for Measuring Longitudin- al  pherical berration  f  enses,  .  . Washer,  . Research  .B .S . 3 1949)  P 

2015.  

Calibration of Precision Airplane Mapping Camera, F. E. Washer and . A. Case, J. R e- 

search N.B.S. 5,  1950) RP 2108. 

Method or etermining he  esolving 

Power of Photographic enses, F. E. Wash- 

er, nd . . Gardner, N.B .S . Circular 33, 

M ay  953.  upplement o  .B .S .  ircular 

533, wo sheets of test charts. 

Sources f Error n Various Methods f 

Airplane Camera Calibration.  .  . Wash- 

er, N.B.S. Report 2 5 3 4 , une 1953. 

Optical mage Evaluation, N.B .S . Circular 

5 2 6 , 9 April  954. 

A tudy of mage Contrast as a unction 

of requency t hree bject ontrast Levels or Nine Wide Angle  enses.  . W . 

F.osborry. NFS  Report  *0*.  ec * > * 4  

A  Simplified Method of Locating the Point 

i?, 

Page 54: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 54/91

MII-STD-150A 1 2 May 959 o f Symmetry, F. E. Washer, N.B.S. Report 4273, August 1955. 

Evaluation f Distortion y h e nverse Nodal  lide, . E. Washer, N.B.S. eport 4690, M ay 956. 

Effect o f Camera Tipping on th e Locat ion o f h e rincipal oint, . .  asher, . Research N.B.S. 7 1956) P 691. 

10.4.1.3 Journal o f th e Optical ociety  f America. 

Effects  f  emperature nd  ressure n th e Focus o f Aerial Cameras, E. B. W o o d - ford nd . . ierenberg, 5, 19 O ct 1945). 

Effective Aperture o f a Photographic Ob- jective, R. Kingslake, 55, 18 A ng 45). 

Proposed ethod f pecifying Appear- ance Defects o f Optical Parts, J. H . McLeod  an d W . T . Sherwood, 35, 36 Fe b 45). 

T h e easurement f ransmission nd  Contrast n ptical nstruments, . . McRae, S3 , 29 Apr 43). 

Illumination n h e Focal Plane, F. Ben- ford, 3 1 , 6 2, M ay 1).  

A lassification f hotographic en s Types, R, Kingslake, 3 6, 251 M ay 46). 

Autocollimator fo r Precise Measurements  o f h e lange ocal istance f hoto - graphic  enses, M .  .  ownsley nd  . . Foote, S7 , 42 Jan 47). 

A Method fo r Making Precise Resolution  Measurements, . . oleman nd . . Harding, 3 7 , 26 3 Apr 47). 

Illumination 

n h e 

ocal 

lane f 

Camera Lens, P. Clancy, 37 , 906 NO T 47). 

Lens esign nd olerance nalysis Methods an d Results, P.  . Foote and  . A . Woodson, 3 8, 590 Jul48). 

Notes n h e os4 aw f llumination,  

M. Reiss. S, 30 No v 8).  

Method  f Measuring h e Contrast Ren- dition o f Telescopic  Systems, H. S. Coleman, G. W . Arnold, Jr., an d W . 0. Luedecke, 3 9 , 

86 4 O ct 49). 

Photogrammetric rrors rom amera Lens Decentering, . . arman, 9 , 51  (Dec 49). 

Brightness  f Fine Detail n Air Photo- graphy, P. D. Carman an d RA..F. Carruth- ers, 41 , 305 M ay 51). 

New Resolving  f  ower  est Chart, F.  E. Washer an d F. Roseberry, 1 , 97 Dec  49). 

Spurious esolution f hotographic  

Lenses, R. HotcbJrias, F. E. Washer, an d F.  Roseberry, 41 , 6 00 Sep  51). 

A Collimator with Variable Focal Length  an d  ilted Test Plate fo r Testing Cameras. P. J. Lindberg, 41 , 74 8 O ct 52). 

Lens esting ench, . eistner, . Marcus, an d B. W . Wheeler, Jr., 43 , 44 Ja n  53). 

On th e Flare o f Lenses, G . Kuwabara, 43 , 

53 Ja n 53). 

A ir hotography, D. . MacDonald, 3 , 290 Apr 53). 

T h e elative hotographic fficiency f Certain  ight ources, R. N. Wolfe an d F. H. Milligan, 43, 791 Sep 53). 

Studies in th e Resolving Power o f Photo- graphic Emulsions, F. H. Perrin nd . H. Altman: 

I h e esign n<TPerformance f an Apochromatic Resolving-Power Camera bjective, . . errin an d H . 0. Hcadley, 3 8, 040 Dec  48). 

II ie Resolving  ower Cameras n th e odak esearch aboratory. il. 26 5 Apr 1).  

I T T   T h e ffect f h e elative per- 

44  

Page 55: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 55/91

 

tare f he  amera ens  n he Measured  alue,  l, 03 8 D ec 

61). 

IV he  ffect f  evelopment im e 

an d eveloper omposition, , 46 5 Jul 6 2 ) . 

V  T he ffect f  eduction  nd n- tensification, 1 2 , 46 2 Jul 62). 

V I he  ffect  f he ype  attern an d he  uminance Ratio n he Test Object, U S , T O O Sep 53). 

Condition  f  qual rradiance nd he Distribution of Light in mages ormed by  Optical  ystems without Artificial  ignet- 

ting, F. Wachendorf, U S ,

12 05 

D ec 53). Problem  f  valuating  White  ight 

Image, . E. Hopkins, Susanna xley, an d J. Eyer, U,  92 S ep 54).  

Variation n  istortion with Magnifica- tion, A. A. Magül, U S , 14 8 Mar 56). 

Photographic Resolving Power an d Aber- rations f enses, . Murcott  nd  .  . Gottifried, 46 , 434 Jim 55). 

Theory of he ntegrating phere, . A. Jaoquez nd  .  .  uppenheim,  S , 6 0 

(Jun 5). 

Resolving ower f hotographic mul- sions, . Hariharan, 6 , 315 M ay 56) . 

Studies f he mage Formed by Lenses, t» . -Kvw&bara: 

I n the Characteristics of an Image an d Their Quantitative Representa- tion, 4S, 309 Apr 56). 

II  T he Effect of Spherical Aberration Optical Images, US, 6 2 5 Au g 56). 

10.4,1.4  hetogramroetric ngineering.  

T he  Interpretation an d Uses of Lens Tests an d amera Calibration, . . Gardner, III. 13 Mar 87). 

T he ignificance f he alibrated ocal 

MIUSTD-150A T 2 May tjf 

Length, I. C. Gardner, X , 2 2 M ar 4 4 ) . 

T he alibration f ir ameras n  Canada, R. H . Field, XII, 14 2 Jon 46). 

AM C esearch on Resolution nd Distor- 

tion, P. L. Pryor, XII, 388 , D ec 46). 

Resolving Power f Photographic Lenses, K. Pestrecov, X J H , 6 4 M ar 47). 

Tangential  istortion  nd ts  ffect n Photographic  xtension  f  ontrol,  .  . Pennington, XIII, 35 , M ar 7).  

Field amera Calibration, . . Merritt, XTV, 303 Jun 48). 

Report of ommission I, hotography, to  the ixth nternational hotogrammetry 

Congress, IV , 2 9 1948) . 

Field alibration f erial apping Cameras, . . ewell, XIV, 36 3 S ep 4 8 ) . 

Resolution, Distortion nd alibration f Air Survey Equipment, L E . Howlett, XVI, 41 M ar 50). 

Calibration  f  recision  irplane Map- ping Cameras, F. E . Washer an d F. A. Case, X V I , 502 S ep 50). 

T he Fairchild recision amera alibra- 

tor, C. L . Norton, X V I , 6 8 8 Dec 50). Illuminance n he ocal lane of Aerial 

Cameras, P. A. Täte, X VII , 19 Mar 51). 

Calibration f urvey ameras nd Lens Testing, D. . MacDonald, VII, 83 Jun 51). 

Methods f ield amera alibration, . L. Merrit, VTI, 10 S ep 1) nd XVin, 6 55 S ep 52). 

T he  ffect  f  arget  ontrast  n he  

Focus nd erformance  f he Metrogon  Lens, H. A. W . McGee, X VIII , 8 48 D ec 52) . 

Distortion — lanigon Versus Metrogon, E . . Sewell, X X , 6 4 M ar 54). 

Differences  etween  isual nd  hoto- graphic Calibration of Air Survey Cameras, 

45 

Page 56: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 56/91

MIU-STD-1 50A  

12 M ay W 

P. . arman nd . r o w n , XII, 28 (Sep 56). 

A ew oo k t en s istortion, . . Lewis , XXII, 6 6 Sep 56). 

Source s of Error n arious M e t h o d s of Airplane Camera Calibration, F. E. W a sh e r , XXII, 27 Sep 56). 

10.4.1.5 ournal  f h e  ociety of M o t io n  Picture an d Television Engineers.  

Technique or esting hotograph i c  Lenses N o v 88). 

Report of h e M P T E ubcommit t ee n Lens Calibration, 5, 6 8 O c t 49). 

Diffuse an d CoHimated  -numbers. A Re-  

view nd escription f ew quipment , A . E. Murray, 56 , 79 Ja n 51). 

Image Gradat ion , Graininess nd ha rp- ness, n Television nd Mot i on Picture  ys-  tems, O . H . Scha de , 58, 81 M ar 52). 

10.4.1.6 Photogrammetria . 

Distortion Principal Point , Point of  ym - metry nd alibrated rincipal oint . . Roelofs , I 1950-1961). 

Report f nternat ional ommis s ion —  

Proposal o r nternational h o t o g r a m - metric  en s Tests, II 1950-1951). 

A New M et ho d or h e Determinat ion of the istortion nd nner rientation n Cameras nd rojectors , . allert I (1954-1955). 

10.4.1.7 Proceedings Phys ica l  ocie ty . 

T h e easurement f berrations July 

1944). 

T h e erformance f ircraft amera  

Lenses, W H elwyn. an d . . earle, LVin, 93 1946). 

10.4.1.8 Pho t o Technique . 

Lena — Emuls ion e rf ormance — R.  . Williams,*. 0 Nov 1940). 

Measuring the Resolving Powe r of Lenses, 

C. . endall nd . . c humac her , , 

(April 1941). 

10.4.1.9 Microtenic . 

Standardizat ion of h e Test Meth ods o r 

Photogramoaetr ic bjectives — H . Rasper, III, No . 5 1949). 

10.4.L10 Photogra phic Journal . 

Accura cy of th e Image, .  . Tearle, 7B , 182 Nov.-Decl947). 

T h e hotograph i c nd isual esolving Powe r of  enses, E. W . H . elwyn, 8B, 

and 6 Jan.-Feb. an d May-June 1948). 

Criteria f mage -Forming uality n  

Photogra phic 

bjectives 

— 

einstein,  9lB, 88 1951). 

10.4.1.11 Photograph i c Engineering. 

Le ns peed as  imit , . W . Kendal l , Vol , 5 1953). 

Comput ing h e rea  eighted verage  Resolut ion f hotograph i c enses — . Leistner, Vol i, 6 2 1963). 

A Study of th e nformation Capacit ies f a Variety of Emulsion  ystems, R. A . K a r - 

das, V o l , 90 1955). 10.4.1.12 Department  f Defense Publica- 

tions. 

10.4.1.12.1 Department of h e Navy. 

Photogra phic nterpretation Center: 

Introduct ion o amera Calibration—Re-  port No . 27-50. 

Goniometer ethod f amera alibra- brat ion—Report No. 28-50. 

Coll imat ing amera ethod f amera  Calibrat ion—Report No . 29-50. 

Photograph i c  Goniometer  Meth od  of 

Camer a Calibrat ion—Report No . 80-50. 

Star Exposure Meth od of Camera Calibra- t i on—Re port No . 81-50. 

4«  

Page 57: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 57/91

Terrestrical Exposure Method f Camera Calibration—Report No . 82-60. 

10.4.1.12-2 Department o f th e Army. 

Tangential istortion, R. . ivingston,  

Engineering esearch nd evelopment Laboratory Report 21 9 No v 951). 

10.4.1.12^ Department f h e A ir  orce . 

Photographic Lens Testing, R. N. Nieren- berg, A ir  Material Command M . R, No . Eng. —59-841-413-16 M ay 4).  

10.4.1.13 Books. 

Summary echnical eport f DRC  (OSRD) Division 6 , Volume 1, Optical In - struments. 

M & - S T I M 5 0 A  12 M ay 1W 

Method e Control, Congress Internation- al de Photogrammefcrie UH aye , 1948, Paris Institute Geographique National 

r>  uti«n tandards Association Z7.0.4.1 —1951, pecification o r tandard ethod 

of Determining Veiling Glare n Photogra- phic Systems. 

Photo-Electricity, V. K . Zworykin nd E. G. Ramberg, John Willey & Sons, Inc. 1949. 

M inimi f hotogrammetry, merican Society f  hotogrammetry, George Banta  Publishing Co., 952. 

Physical Aspects f Air  hotography, G. C. Brock, Logmans, Green and Col, 1952. 

T h e Theory o f th e Photographic Process, C. E. Mees, T h e Macmillan Co., 1954. 

47  

Page 58: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 58/91

MIL-STD-150A 1 7 . May 959  r

INDEX  

A M » > umber. .7.412 Al«rration, ateral hromatic,  .6 .4.2 , 5.1.2.141 

lowrHoo ' ina l hromatic, -6.4.1. .1.2.14.1  sphorv-al , .6.:>,  .2.1 R  

Ac hr o mi U , .7.1.1 Air bells, .R.1.1.2 Anastigmnt,  .7.1.2 Angles, obliquity,  .6.7.4  Annular ring o r Hartmann  isk me t ho d or measur- 

in g pherica l berration .1.2.18.1 Aperture, lear, .2.4  

am i elated quantities. 3.2 effective,  .2.3. .1.2.9 front operating,  .2.7  marking:, 4X3 m a x im um ,  .1.3 numerica l n d orresponding -number , EXJl ratio, 312,  .1.2.8rear operating. 3.2.8 relative, .2.5 stopped-, ethod , or measuring pherical ber- 

ration, .1.2.18.2  A p o c h r o m a t ,  .7.1.3 Apparatus, est, .1.1  Area weighted verage esolution AWAR), .6.2.5  Area weighted verage -number (AWAT)  316.1 Astigmatism nd urvature of ield, .6 .3 AutoeoUimat ion , rincipal o in t  f, .6 .6 .4 Axis, mechanical,  .1.3  

of best definition, 3.15 optical, .1.1  

Axes, oints nd distances, .1  B  

B a ck ocal distance,  .1 .6 , .1.2.4 Barrel.  .4.2, 0.2.2 Beam ections, .6 .7.3 Beauty defects, .8  Bells, ir, .8.1.1.2  B e n ch , ptical, .1.1.2  Best verage definition ver h e icture rea,  lane  

of BADOPA), .1.2.1.1 Best  efinition, lane f .1.2.1, .1.2.1 Birefringence,  .7.4.3 Blisters,  .8.2.1 Brilliance, pecific , .6 .10 Bubbles, .8.1.1  Burns,  .8.2.2  

Calibrated ocal ength, .1.5. .J.2.3  Cell, .4.1. 0.2.1 Omment tart», .8.2.3. Centrat ion , rrors of,  .6 .6 .3 

Chips, 3.814 C h r o m a t i c berration, ateral, .6.41 .11141 

longitudinal, .6.4.1, .1114.1 Coatings, eflection educing, .7.2 

Col l imator , .1.1.1  m e t h o d s .  ethod  6 , -number an d transmittance 

measurement* , EX2J0J 

Method  8, elative  iUnmination meas- urements, 6.1111.2 

Method 1, esolving ower easure- ments, 6X112.1.1 

ethod 6 , ollimator  bank  distortion measurements , .1.2.16.2 

Method 7, ingle  co l l imator distortion  measurements , J116J 

Co l o r ontr ibut ion ,  .6.8.1  Co l o r orrect ion ,  .6 .4 , 5.1114 Combinat ion m et h od or measuring quivalent ocal 

length, 6.11211 C o m po n e n t , .3.3 Concentration,  osition f reatest, .6.9.1.1 Condenser  erformance ,  .1.2.20 

characteristics,  .6 .11 Condit ion est, .116 C o n e ,  .4.3, 1014 

adapteT, 0.2.4 Constructional eatures,  .3  Contrast, arget, o w , 5.1.113 

m e d ium . 5.1.1.72 high,  .1.1.7.1 rendition, .6 .10 

Cords , 3.8.1.85 C o s * aw, 3.6.75 

Cracks, 3.816 Curvature of ield nd stigmatism, 6.1113 

Defects, material, .8.1 manufacturing, .8.2  

Definition, lane f  est. .1.2.1, .111 over  the  p>rture  area,  plane  of  best  average  

(BADOPA), .1.2.1.)  Densitometric method, or measuring relative l lumi- 

nation. .1111.3 Depth of o c u s nd depth of ield, .1.11  Design,  am e of,  .3.7  Diaphragm, ens, .4.4 

marking f, 4Mspecifying  , 0.2.6  

Digs, .8.2.6  Dirt, 3.817 Dirt oles, .8.2.6.1  Disperrion, .7.4.2  DispTy'vf owfr . .7 4.2.1 i "ItSltCf  * r » c k   Ifrr.l, 1.1,«i, ».l.i 1

 • 

fWe oes', .17, 5.1 ?5 

4* 

Page 59: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 59/91

MIL-STD-T50A  12 Moy 959 

front ocal , X B, B.U6 front vertex oca l , 3X9. B.11.7 

Distortion, .6 .6 , .1.2.16  barrel, .6.6.1  pincushion, 3.6.6.1 radial,  . 6 . 6X X2J6 

tangential  . 6 . 6X  .1X16.7 Distorting en t with bject t nfinity, o r omput- in g elative llumination,  .1X1L4-3  with inite bject  istance, 6X2.11X4 

Distortionless en s with bject t nfinity, o r om- puting elative llumination, 5X2114-1 with ünfte bject distance,  .1.2.11.12  

Effect, rism, .6.6.5, 51X17 Effective perture, 3X3, .12.9 Element 3X4 Environmental range, .7 JEquivalent ord ength, 81.4, 51X2 

Errors f entration,  . 6XS  Extended ource ethod o r measuring -number  

an d ranamittanee, 1X10J. o r easuring el - ative llumination,  ,1211,1 

Feather«,  .8.18 Features, constructional, .8 Field, depth o f, 8X11 

of view, J S  tilt, 3X212 

Film, hotographic , nd  lates,  .11.6  types nd laasea, 6X2121 

Flange ut, 31X1 

Flare,  . 610 Flash  ischarge amps,  .1X4.1  

f-nmnber, 3X61 marking of 4.1X3  

Focal  istance, back, .1.6,  .12.4 flange, .1.7, 5.1X6 front ,  .18,  .1.2.6  fnsjt vasts«, 8X8, «1X7 

Focal length, calibrated, 31.6 ,  .1X3  äquivalent, 3.1.4, 6.121 marking f, 4.18 

Peeal baft, 8X».l Focal ut , 21X21 Focus, epth of, 8X11 

principal, 3,1.22 Focusing mount, en s mounted n  , 10X6 Focusing cales, ccuracy f,  .16 .3 Folds, 3.8.1.4 Format izes or air ameras, enera] ameras , .6  

Front «parating perture, 8X7 Front oca l istance, .1  X  .1X0 Front vertex back oca l  istance, d.» ,  .1.27 

Glare, veiling» 8.610, 6.1X19 Glass, hemical urability, .7.4.4 

optical, .7.4

types, 8X9 Goniometer ethod o r easuring istortion, 

61 X1 6 . 5  Graynees, SX28 

Hartmann disk o r »«t»nl»r ring method o r nv»sui -  

m g spherical berration, 5.1X18.1 Haze position, 8X9X2 High ontrast target, X1.7.1 

Dlnmination, elative, .6.7,  .1X11 Image uality, . 6 J L  Index, cfi active ,  .7.41  Indirect computation method fo r measuring relative 

flhnninanee, 6X211.4 Infinity, 5X1S Internal urfaces,  .7 J Iris  iaphragm, 8X4 

marking o f, 4X4 specifying  , 0X 6  

K  

L  

Lamps, flash discharge, 5X1.4.1 Laps , 3X14 Lateral chromatic aberration, .6.4.2, 6.1.2.142 

Lena, ron t of hotographic , .S.6  back o f hotographic, SX 6  Light , white, .1.1.4  Lines pe r millimeter, 6X1 . 7 Longitudinal hromatic aberration, 6.4.1, .1.2.14.1 L o w ontrast target, 6X17.3 

Markings, .1 lens,  .1 1  e*n,4.12 

Mechanical nd tructural eature*. .4 Mechanica l xia, .1.8 Medium contrast target, .1.1.7.2 Member, 3.31 

Methods, , quivalent ocal ength, v -*^«Taphir method, .12.2 .1  

1A, quivalent focal  lmgth, combination method, .1.2.21.1 

2 quiv alent  iaeeJ  totgtfc,  nodal  «lldc nwthod  .1.22 ? 

3, 'ffectivr pwrtnrc.  J crr.vwpt rfrthod, 5.1.29.1  

4 9  

Page 60: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 60/91

Page 61: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 61/91

MkUSTD-lSOA  

12 . 

18, 20 . 22, 25, 

26 . 

27. 

31 , 

33.  

34 , 

to r e t ho d . .1.2.12.1.1 fo r easuring esolving o w e r y arget 

rang« method, .1.2.12.1.2 

lor meamrin; rojected resolving power ,  5.1.2.12.3fo r measuring ongitudinal h r o m a t i c ber- 

ration, .1.2.14.1.1  for roeasuring lateral hromatic aberration, 

5.1X14X1 lor  measuring  paraxial  msamif ieat ion , 

5.1X16.1.1 fo r measuring istortion y target ange 

m e t h o d ,  .1.2.16.1  for measuring  istortion y ollimator bank  m e t h o d , .1.2.16.1 fo r measuring  istortion y ingle o l l ima- to r m e t h o d ,  .1.2.16.3  for  measuring  spherical  aberration, 

5.1X18.1 for measuring eiling lare y  ac k pot 

m e t h o d ,  .1X19.1 fo r measuring eiling lare y lack trip me t ho d , 5JX19.2 

Plane of best definition, S.ai over the picture re a BADOPA), 3.1X1.1 

Plane of he eceiver, .1.8.2 Point o ur ce e thod o r measuring ffective per- 

ture, 5.1X9.2 Polish, o o r , 3XX11 Position, hale,  .6.9.1.2  

of greatest oncentrat ion ,  .6.9.11  Principal point of utoeo l l imat ion , .6 .6 .4 

Prism ffect, . 6 . 6 .6 , 5.1X17 Projected photographic esoW in» power, 8.6X3 Projected "isual esolving  ower , 3.6X4 Projection  m e t h  o  d  fo r  measuring  distortion, 

5.1X16.« 

Quality ontro l nd tatistic» data, 0.2.7 

Radial distortion, 5.1X16 Radial  esotring  ower ,  .6.2 Reams, 3.8.1X1 Rear operating perture, .2.8 Receiver,  lane of he. .1.3.2  Reference ist, 0.3.1  Reflect ion educing oatings. .7J2 Refraction, ouble, .7.4.3 Refractive ndex, .7.4.1. .8.1.7. .8.1.8 Relative llumination, .6.7. M_2.ll Rendition, ontrast, .6 .10 Resolving  o w e r , .6.2 

Photographic. X12.1. .6.2.1 projected ,  hotographic ,  .6.2-5, .1.2.; projected , est lat«, 1X12.3 

projected , isual. .6.2.4.  .1X12.4 

taget, .1.1.7 target method  for measuring 

curvature of ield,  .1X13.1 

visual, 3.6X2, .1X12,2 

Run-ins, 3X2.3.1 

astigmatism  an d 

Sagittal esolving o w e r . .6.2  Scratches, 3.8X12 Seam, SX2JS Sections,  eam,  .6 .7.3  Shutter, en s mounted n , 0X3 

Smears, 8.8X13 Spanner wrench openings, .4.7  Specific brilliance, 3.6.10 

Speed, ens, 3X1 Spherical berration, .6 .9,  .1X18 

Spots, water, 3X2.13 Stain, .8X14 Statistical data nd quality ontro l , 0X7 

Stones,  .8.1.6  Stop, -, 4.1X1, 4.1XS 

fractional, .1.4.3 opening,  .1.4.2  T-, 3X6, 4.1X2,  .1.4.4 T-, rea weighted verage, 8X4U 

tolerance of marking,  .1.4.4  3topped**pertarc   m e t h o d for easuring spher ica i 

aberration, 5.1X18.2 Strain, SX1.7 Stray ight.  .6 .10 Striae, 3X1.8 

Symmetry,  o in t of, 5.1X16.1 

Tangential distortion, S.6.6X 6.1X16.7 Tangential esolving  o w e r ,  6 .2  Target,  igh ontrast, .1.1.7.1 

lo w ontrast, .1.1.7.3 medium ontrast.  .1.1.7.2  resolving  o w e r .  .1.1.7  range me t ho d ,  for measuring resolving  power , 

5.1X12.1.2 fo r measuring istortion, .1X16 .1 

Tetephoto. .3.8 rat io .  .1.10 

Test pparatus, .1.1  Test ondit ions ,  .1.1.6 

Test e thods ,  .1.2 Tilt. i *W, 3.1X1.2 

nanfr«, .1.3.1 focal. 3.1.3X1 

Transmittance. ».68, .lX-0 T-nurober, X6 

area eighted svirragf, .S.« I T-stop, .2 .6 .  .1 .2.10 

markings, .1 44 

SI 

Page 62: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 62/91

MIL-STIM5QA 12 Moy fSf 

v«iinr I»«». »-"Or "A» »* * r  P** J*"1 

VifMttiiit. .€.7.1 Wl* **"» 1-L*  

Vimul making power, 3.6£2, £.Lt.lt* projected, 8.6.2.4, E.Lt.lX-4  

62 

Page 63: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 63/91

FOL

FOiTAOE *«t> FCE» **«© 

OFFICIAL »UWHtSS ««»tTv O R K : V A T E use f**> 

ASD/ESYES Wright-Patterson FB, B  JJ

S»OL

Page 64: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 64/91

STANDARDIZATION OCUMENT IMPROVEMENT PROPOSAL  O M B Approval No. 22-R255 

INSTRUCTIONS:  The purpose of fai» ern s o aolicit beaeficia] oauteat* which will bclo  lie» »»«,- »en. of m.b.e product, t re..oo.ble oat nd miaü-u. da».,, r »U. otnemuVenwVSft. ZSL

DoD ontractor., overnment «etivitie«, r »aaufaeturar»/ vendor* «bo r» Drosoective .LNn,SL. 22"?- •"»vitad o »b«,« «-»ant. o b. „varn».,».  Fo.d on ine. oTveT« ^ S-f2 prepann» act.r.ty.  Comment, ubaitted on hi. or» do not oa.tih.te o.  ap)y «thori«t Tw.ivt  T

portion of he eferenced document«.) r o a»e»d ontractual iwv*~mmZ££Z£? 2j£ZS«

envelope addre.sed o preparing activity. 

DOCUMENT DENTIFIER ND TITLE 

NAME F ORGANIZATION  AND DDRESS   CONTRACT UMMER  

MATERIAL PROCURED UNDER  —

DDIRECT  aOVCRNMENT  CONTRACT  SUBCONTRACT I.  U ANY PART OF THE DOCUMENT CREATED PROILEMS O R REQUIRED NTERPRETATION N PROCUREMENT 

A. «IVf  PARAGRAPH NUMaCM  AND «rORDIM«. 

RCCOMMKMOATIOMS oR  COKNICTIHa   TH[  DEFICIENCIES 

X .  COMMENTS N ANY DOCUMENT  REQUIREMENT CONSIDERED TOO RIGID 

3.  IS THE DOCUMENT RESTRICTIVE» Y EI NO  (1 1 "Y»t", M pr.« mmrf) 

«.  R E M A R K S 

tUAMiTTED «v <Prtnr«>«r nmlnM «itf «Mr*«» Oprlmat; 

DD, ' r„1426  TELEPHONE WD. 

DATE 

»fUCI 1UIIION O 1   JAN  ••  WHICH  MAV  a. Ll»*ti  <;/>. it o?-oi «- mo» 

Page 65: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 65/91

MII-STD-150A  Change otice 

8 une 96 1  

M I L I T A R Y S T A N D A R D  PHOTOGRAPHIC  ENSES  

TO AL L ACTIVITIES: 

1 .  he ollowing age f MIL-STD-150A as ee n revised an d supersedes the page listed. 

NE W AGE ATE UPERSEDED PAGE AT E 

29 

June 1961 

2 M ay 1959 

2 .  etain this notice nd nsert before the table f content*. 

6IJ0S3—«1—(l| 

Page 66: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 66/91

MIUSTO - 150A  1 2 May 959 

5JUL12^ Method Ik —  rojected  hoto- graphic resolving power. This test is intend- ed to be used primarily for enlarging lenses  (type VI). A arget late f he equired size ontaining esolving ower argets 

(light lines n  ark ackground)  nd f the required range, an d located as shown in  Figure 8 , with on e se t of the lines in tangen- tial an d th e other set in radial direction, shall be placed in the object plane film plane) f the lens to be tested. The targets shall be of  high contrast T he target plate shall be even- ly lluminated  y ight rom  ondensing source. If required, the light shall be filtered to the olor required y lacing a filter be-  tween the light source an d he target plate. With the optical axis of the lens perpendicu- 

lar to the target late, the lens shall be fo - cused t he  esignated magnification  nd aperture, nd n xposure  ad e n he  designated hotosensitive aterial. he  photosensitive material hall e held iat in  a plane erpendicular to the optical axis of  the lens. T he correct exposure hall be that which gives the maximum resolution at posi- tion  f igure . he est late s ro- cessed in tiie required manner. T he resolving power hall e ead y bserving he  ry  test plate nder suitable magnification. he  

figures eferred o n measuring esolving power  y his  ethod  re he ines  er millimeter on he arget plate. t s ecom- mended that enlarging )ense3 be tested at a magnification of 1: 2 using medium contrast glossy hlorobromide  aper  rocessed %  minutes n  72  eveloper,  diluted  :2 t 6 8° F. 

5.1.2.12.4 Method  5 — rojected visvud resolving power.** This test is intended to be used  rimarily or rojection enses type 

Vil). A test object of the required size con- taining high contrast resolving power targets (dark lines on ight background) f the re - quired range an d placed as shown n Figure 

e

a

c   KP 

CZ3D 

< ? «  A  

^

oCD 

<? E  Ä E^

BbuxWnS UUwd ar atarabiüt* molrhi« &t*mr f avuw» ar ro jaa tan ar kom. t'd» mm ui 

X MMti lUat. BM I4-1M7  (RwiMd K2). 

FiCUBE . rojected Reiolvinfi ower Tett late 

under est  pon  atte, white,  rainleas screen. This screen shall be located at such a 8 hall e projected y means f he en s distance from the projector that unless other- 

wise specified th e long dimension of the pro- jected mage will e t east 0 nches * i order that the observer will have no difficulty in distinguishing the number of lines resolv- ed . he resolving power f the en s t an y point n he ield s he argest umber f.  lines per m illimeter in the teat object that an  observer lose o he creen, ee s efinitely' resolved easily counted) n both radial an d tangential directions in the projected image. Care shall be taken to insure that the screen is erpendicular c he ptical xis f the 

projection lens, an d hat the lens is focused so hat the image t the enter of he est plate has maximum ontrast. he projector  used n his est ma y e a egular roduc- tion model r  pecial est projector. he  glass test object shall e a t an d e l < / con- centric with an d ormal o th e optical xis of the projection lens. T he cone of light from  th e  rojection am p hrough  ondensing system shall completely fill th e entrance pupil of the projection ens. he est object shiM  be uniformly lluminated. 

5.1.2.13  stigmatism nd urvature f field. 

5.1.2.13.1 Method S — iesolving power target method. B y means of an y of the meth- ods for measuring resolving power specified in methods 11 through 6 , esolving power 

29 

Page 67: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 67/91

MIUSTD-150A  12 May 959 shall  e  etermined or  ifferent  ositions 

of the test plate n the image apace. The test 

plate r lates are xposed n mall steps, at 

different istances long he ptical xis f 

the ens.  he ength  f ach  te p  epends 

upon the corrections, focal ength, nd per- ture f he ens eing ested.  ufficiently  

large umber f teps hall e aken o n-  

sure t least hree teps on ach id e of the 

best ocus osition or oth adial nd an- 

gential ines t ny ngular osition. Upon  

reading the targets, the position of best focus 

shall e etermined for adial nd angen- 

tial lines separately) t which the resolution 

is a maximum at each angular setting. These 

focus  ositions re lotted  gainst ngular 

settings,  nd wo urves epresenting he two mage surfaces are btained. he curve representing curvature f ield s median 

drawn etween he wo urves epresenting the mage urfaces. S ee . 6 .3 . )  he stig- matic  ifference s  btained  y aking he difference n he ocal etting t  pecific 

angle or the wo mage urfaces. 

5.1.2.13.2 M ethod 17 — Nodal ulide method. 

This method may be se d n ieu f method 

16 . In this method he en s to be tested hall 

b e 

et 

ront 

uitable ollimator equipped with  arget ontaining; ertical and horizontal lines nd entered o that the optical axis is arallel o he ollimator axis 

and coincident with he axis of the observing microscope. he ens hall  e moved  long 

the microscope xis ntil he xis f ota- tion  f he  odal  lide ntersects he ear node. The microscope shall b e focused on the 

axial mage nd he  osition f he micro- 

scope otedf T he ens hall hen e otated about he xis hrough he ear  od e  nd 

perpendicular to the optical 

xis 

f the lens. At multiples  f  ngular  ositions  f  /* 

degrees  u t o he dg e  f he ield, he  

microscope shall be separately focused on the 

radicl and angential lines. T he focal chansre  

from he xis osition hall e oted t the 

angular ield  ositions or he »dial nd 

tangential ines. o  btain  urves uch  s 

specified n ethod 6 , he actor  (l- cos 3)/cos  s ubtracted rom he micro- 

scope ettings, nd his  ifference s multi- 

plied y the os .  f a lat ield ar s se d 

at the microscope t s ot necessary to sub- 

tract he actor (l-cos 5)/cos  .  he n 

curves are obtained, the procedure for deter- 

mining the urvature of field s he am e s 

that n method 6 . 

5.1.2.14 olor  orrection. When he image  

quality s ound atisfactory on he basis f 

other pplicable ests, he  olor  orrection  

ca n also be considered as satisfactory. Direct 

measurements f  olor  orrections  ay  e 

needed when some special color requirements 

are o e met. hese measurements m ay e specified n erms  f minimum esolving 

power r imits n ndividual olor orrec- 

tions. 

5.1.2.14.1  ongitudinal  hromatic  berra- 

tion. 

5.1.2.14.1.1 ethod 8  hotographic 

method. Photographic resolving power meas- 

urmenents hall e ad e  s pecified n method 1 r 2 , tilising light of the colors 

designated, repeating the

 test

 for

 each color. T he ight se d may e upplied y mono- 

chromator r t m ay e iltered white light, 

as pecified.  he ocus  ositions  t  hich 

the maximum esolving ower A W A R n- 

less otherwise pecified) s btained shall e 

determined or ach olor. The ongitudinal 

color aberration for a articular color is the difference n ocal etting for this color an d 

white ieht, r or this olor nd pecified 

color. When he ocal etting or he irst 

color is greater than the focal setting for the 

reference 

olor 

white 

ight, he 

ongitu- dinal hromatic  berration s aid o  e 

posi ve . enerally, he eference olor 

shou d e owards he ed nd  f he pec- 

tral ange nder consideration. 

5.1.2.14.1.2 Method 19 —Nodal alitU meUi, 

od.  he n specified, a  odal slide  ptical 

30 

Page 68: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 68/91

MIL-STD-150A  CHANGE OT ICE 2 28 January 96 3  

MILITARY TANDARD  PHOTOGRAPH IC LENSES  

4 5 7 

10  17  22  24 26  27 84  

T O A L L ACTIVrnES: 

1. T h e fo l lowing  pages of MIL-STD-150A  hav e een evised nd upersede h e ages listed: 

8  

4 5 7 

10  17 22  24 26  27  84  

12 M ay 1969 

12  M ay  1969 12  M ay  1969 12  M ay  1969 12  M ay  1969 12 M ay 1969 12  M ay  1969 12  M ay  1969 12  M ay  1969 12  M ay  1969 12  M ay  1969 

2.  h e o l lowing s  umulative is t of earlier changes: 

29 June 1961   29  12  M ay  1969 

3. Retain th is not ice and insert before th e table of contents. 

4. Holder of MIL-STD-150A will verify that page changes indicated above hav e been entered an d will destroy th e previous notice. Activities which stock these notices for issue are warned h at ach  otice, ogether with  its ppended evised ages, s n ffect a separate publication to be retained until th e military tandard s ompletely evised r canceled. 

FSC67M 

Page 69: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 69/91

3.1.2.2.1 W h e n  ens s upplied n ells, without  arrel 0/ Bhutter, he ocating ur- face of the lens mount is denned as the seat- 

ing surface of the rear cell. 

3.1.3 Meclumical axis. T h e me chan i ca l axis of a ens s that continuous traight line n  space perpendicular to  the plane of the flange o r ocating urface f he ens mount nd  passing through he enter of ymmetry of th e lanpe r locating surface. 

3.1.3.1 Flange tilt. The flange tilt of a lens is the an rle between the opt i cal axis and the mechanical axis. 

3.1.3.2 Plane of the receiver. The plane of the receiver is that plane in the image space in which the receiver o r the film in a camera 

is located. 

3.1.3.2.1 ocal ilt. he ocal ilt s he angle between he lane f  es t efinition and the plane of the receiver due to the m e-  chan i ca l tructure etween he ens lange and the receiver. It is not a true characteris- 

tic of the lens alone. 

3.1.4 Equivalent focal length.* The equiva- lent ocal ength, or EFL, often eferred o m o r e simply as the focal ength, determines the scale of the inage produced by the 'ens. W h e n a riven objec ' s at an infinite dist;; c e,  images  roduced y distortionless enst f the same equivalent fopal length will be e ,ual in  size, and images produced b.. enses of dif- ferent quivalent ocal engths will var  n  size irectly s he espective quivalent focal engths.  h e quivalent focal length s defined by the equaüon: 

Y  EFL 

tan 

ß f f L  (1) 

M1L-STD-150A 12 May 959  

where /is the transverse distance from the principal focus to the center of the image n  the mago-space ocal  lane of n nfinitely distant object point which lies in a direction 

making an anp.le ß with the optical axis. The equivaler  ood length shal l be measured n  a ccorda nce with 5.1.2.2. 

3JL.5 alibrated ocal ength* h e ali- brated focal length, r C F L , is defined as an  adjusted value of the equivalent focal length of  uns mounte d n  ame ra r one , o  c h o s e n s to distribute the distortion n h e manner bes^ suited to cond i t i ons under which the photograph s to be mployed.  h e cali- brated o es  ength hall e etermined n  

a ccorda nce with 5.1.2.3. T h e calibration c o n - ditions shaH be covered  by the detailed speci- 

f ication.  

3.1.6 Back focal distance. The back focal distance, r BF, s  efined s he distance measured rom the vertex of he  ac k ur- face of the ens o he plane of best defini- tion. The back focal distance shall be meas- ured in  c c o r d a n c e with 5.1.2.4. 

3J..7  Flange focal distance. The f lange focal distance, r FD, s  efined s he minimum 

distance from the center of symmetry of the lens f lange n he plane of the flange to he plane of bi definition. In a perfect lens, this distance s easured long he mechanical axis which oincides with he xis f best definition. T h e fl:.nge focal distance hal l be  measured in a c c o r d a n c e with 5.1.2.5. 

3.1.8 Front focal distance.* The front focal distance, r FF, s  efined s h e distance measured rom he principal ocus oca te d  in h e front space to the vertex of the front 

surface. he ront ocal istance hall e measured in a c c o r d a n c e with 5.1.2.6. 

3.1.9 Front vertex back focal distance.* T h e 

American andard  ethod f  Mlgnattn* nd aaaozinr. Focal cngthi nd  ocal  tataneaa f  boto>i»l>hia UUM, 

ZSS.4.21 — 1948. 

> SM ootnote . 

• Sa a aotnota . 

Supenedea Pa»e  of 2 M ay 959 

Page 70: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 70/91

Page 71: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 71/91

mum le a pening £ he urface which s actually med n orming  n mage n  ny part of th i ield. The mount aperture at each 

surface sh ill b e at least as large as the clear aperture n  rder hat  ignetting will  ot exceed he omputed alue.  he lear per- ture s sually ircular nd pecified y ts diameter, t is ometimes eferred to as he free aperture. 

0.2 .5 Re, aut aperture.5 The relative aper- 

ture shall e defined as the ratio of the EFL  

to the diameter of the effective aperture. The svmuol or elative  perture hah e t followed y numerical alue. t is written as fraction, or example, f/2 signifies that the diameter of the effective aperture is one- half he ocai ength.  or n  bject t  n infinite distance, the denominator of the rela- tive perture md he econd member, N, f the aperture r.itio are identical, provided-the image is formed in air and the imagery obeys the sine ondition. 

3.2.5.1 -numberfi The -number hall  e defined as the denominator in the expression for he elative perture. Thus, f he ela- teaperture is f/2, he f-number is 2 . 

3.2.6 T-stop and T-number.'' The T-stop is referred o  s he perture f ens ali- brated  hotometrically  nd  ssigned  - n  umber, which s the f-number of a circular opening n  ictitious ens aving 00 er- cent trans:pittance, and which gives the same central mage illuminance s he actual ens at he pecified top pening. Hence, or lens with a ircular aperture, the 

T-number = 

f-number 

Vt  (3) 

where t is the transmittam-e. For a lens with .m ffective *.:>erture v ny hape nd rea 

* Oet- IU O t A O L W 4.  tMlg« 4. 

• M **   faotr.t'^;  pair? . 

American  t:-  l»rd. Aptrture L*»*«  H21.90 -  19U. 

MH.-STD-150A 12 May  1959  

A, he orresponding formula is: 

T-number = 

VI) 

2  * t The transmittance of the lens shall be defined as he atio f the transmitted ight flux o the ncident ight lux.  he ymbol or he T-stop hall e T followed y a pace and numerical  alue — or xample,  .  he numeral  epresents he  -number. F test rocedure, ee .1.2.10.) 

3 .2 . 6 .1 Area  eighted average T-nu/a .i -. The T-number s defined n . 2 . 6 s au parative measure f illuminance on he x; - 

of a lens. Since the illuminance usually varie.- over the field, a need may exist for determin- ing T-numbers for off axial im^ge points and computing an average T-number. In accord- ance with he  asic  hotometric elation- ships nvolved, he eneral definition f T- number is given as 

--WwB/E,  (5) Since, in accordance with this  efinition, 

« o -W   E„  

"E. 

E, (6) 

tlibrmtioc  f  o t i on lrtum 

In these expressions, Tt s the T-number for an mage oint n  one , T0 s he xial T-number,  s he bject uminance,  0 s the lluminance n he xis,  nd  t s he average illuminance for the zone. Compatible units hould  e  sed or  uantities B,  „, and  i. When he lluminance s  veraged 

over the field, weighting the average by the  area of the circular zone in which the illumi- nance is determined, and this average is sub- stituted for Ei n equation 6), the resulting T-numLer s alled he rea weighted ver- age T-number, r AWAT. For circular zones which xtend eyond he oundaries f he 

Superaedes Page  f 2 M ay 959 

Page 72: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 72/91

MII -STD-150A  12 May TW» picture ormat , nly h e rea ying within  th e format shal l be  sed in  etermining th e weighting ratios. T h e equations fo r comput- 

in g A   W AT are: 

A W A T =  o 

r A W A T - 0 T  

(7) 

o-,  (8) in which A s h e rtal rea f h e picture format, A, s th e area of a particular one, and c r , is th e average relative i l luminance fo r that zone expressed in percent. 

Z J 2 J J Front operating aperture. T h e front operating aperture is denned as th e l imiting aperture at  th e front o f th e lens. It  will usual- ly  be given as th e maximum diameter o f th e entrance o ne t h e ront ertex o r h e specified field of view at infinity focus. 

3.2.8 Rear perating perture. h e ea r operating aperture is denned as th e l imiting aperture at th e rear o f th e lens. It will usual- ly be given as th e maximum diameter o f th e 

emergent o ne 

t h e 

ea r 

ertex 

o r h e specified field of view at infinity focus. 

3.3 C O N S T R U C T I O N A L FEATURES. Pertinent features include details o f th e  jn - struction o f th e tens. These m ay relate to th e phvsical onfiguration, r rrange neni f th e ndividual lements, o o m e pewhed optical characteristic o r to  th e nomenclature o f th e various parts. Constructional features o f photographic  lenses are listed with defini- t ions and explanatory data. 

3.3.1 Optical ystem.» T h e ptical ystem  includes all th e parts of a photographic lens and ccessory ptical arts w hi c h re e- signed to ontribute to th e ormat ion f an  image on th e photographic emulsion o r o n a screen fo r viewing. juu.rim ff——» WOMB«*«»» *  * • * 

«llWi Lau BM M —  19**. 

Z J & J Z Member.» ember f  ho t o - graphic en s s  group o f arts considered  as n entity because of th e  roximity o f its 

parts r ecause t as  istinct ut o t always entirely separate function. 

3.3.3 Component.«  A component of a photo- graphic  lens is a subdivision o f a member. It  m ay consist o f tw o r more parts emented  together r it h ea r nd pproximate . match ing surfaces. 

3.3.4 lementfi n lement of  hoto- graphic lens s a single uncompounded ens, i.e., a part constructed o f a single piece. T h e "  total number of elements is a significant con- structional feature o f a lens. 

3.3.5 ront f hotographic ens.« h e front f  hotographic ens, n eneral, s th e en d carrying th e engraving, an d usually facing h e onger onjugate. n en s raw- ings, h e ront generally faces left o r up. A  notable xception s ertain enses ntended to  be used in photomicrography in wh i c h th *  f ront o f th e lens faceB th e shorter conjugate. 

3.3.8 Back of photographic lens.* T h e back 

o f f hotographic lens, in general, is th e end carrying h e ounting hread r ther attaching eans nd sually ac ing h e shorter conjugate. 

3 3.7 Name of design. Designs of lenses in  wh m  articular onfigurations of elements"  ar e mployed re ften  iven names.  hese nam;s are usually  trade names, an d th e name ordr arily applied to any particular configu- ration is usually th e trade name of th e oldest design of a particular type such  as "Tessar."  

In o m e ases, owever, h e esign am e m ay  o t be  trade name bu t m ay be based  on o m e eature f h e en s onfiguration such as Symmetrical."  

3.3.8 Telephoto. A telephoto lens is defined 

«

• Aaaarfaaa  Standard Tn—ili

(rauhte aaa HM» —IM

far arts * Rota- 

Page 73: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 73/91

as  en s o r which h e elephoto atio s greater than one. See 3.1.10.) 

3.3.9 Glass types. A constructional feature is h e yp e  f ptical lass  f which ac h  element is made. 

3.4 MECHANICAL A ND T R U C T U R A L FEATURES. 

3*4.1 Cell. A cell is a mechanical structure holding an element, component , r member. 

3.4.2 arrel. arrel s  echanical structure in which th e lens is mounted. 

3.4.3 one. o ne s " efined s h e mechanical structure to w hi c h a lens barrel or shutter, with lens, is attached in  order to  bring th e image in  f o cus in  th e film plane o f a specific  aerial camera. 

3.4.4 Lens iaphragm' A lens  iaphragm  is  echanical evice o r educing h e effective aperture o f a lens. It m ay take th e form  o f an iris o r a W a terh ouse stop. A n iris diaphragm onsist f eaves roviding n opening ontinuously ariable n ixe. W aterhouse stop is a removable aperture o f fixed size which  fits in  th e lens barrel. Water- h ouse stops are usually provided in a graded  series o f apertures. 

3.4.5 Iris diaphragm,  control. Unless other- wise specified, wh en looking at th e f ront o f a en s r emote ontrol nob,  ounter- c lockwise rotation o f th e diaphragm contro l shal l educe h e perture r to p h e en s down. 

3.4.6 Parfocalized. Lenses mounted in bar- rels m ay be specified as parfocalized, i.e.) th e flange foca l distance m ay be specified to  close tolerances h at would ecure n mage n  satisfactory  f o c u s w he n th e lenses are inter- changed on a camera. 

M1USTD-150A 12 May 959 

3.4.7 Spanner wrench openings. W h e n re-  quired in order to  facilitate removal o f cells, element«?, omponents, r members ro m 

cell 

r arrel, here hal l e w o penings 18 0 degrees apart fo r application o f a span- ner rench. ach pening hall ither e circular n hape, r  lo t with arallel sides. 

3.5 FIELD OF VIE W . T h e field o f view o f a lens is a measure o f th e size o f th e image area o r conjugate object area which is satis- factorily eproduced. T h i s ield m ay e e- fined n erms  f th e maximum size f th e negative r  rojection material with which  th e lens is  to be used.« T h e angular measure 

fo r field o f view is th e hal f angle, w hich , un- lesB therwise pecified, s h e ngle ub- tended at th e first nodal point by  th e optical axis nd  traight line to n bject point which  is imaged at th e extreme corner of the negative. Fo r  rojected mage, h e  alf  angle s h e ngle subtended t th e econd  noda l point by th e optical axis and a line to  th e image point conjugate with th e extreme corner o f th e projection material.  h e h a l f angle s ometimes eferred o h e id e  f th e mage rea and'in uch ases t hal l 

always be so  specified. T h e field o f view  m ay also e esignated s h e otal ield ngle which is twice th e ha l f angle. Coverage is a less precise term fo r field o f view. 

& * OPTICAL CHARACTERISTICS. Opti- cal characteristics include all properties o f a lens ffecting it s optical erformances such  as mage uality,  istortion, ransmittance,  image olor, nd ondenser haracteristics. W h e n pecifying ptical haracteristics r individual berrations, h e efinitions nd nomenclature set forth herein shal l be used. 

3.6.1 mage uality. mage uality m - »Formal SÜaa o r A ir Cutrw, AB C AH 8R> t/1.  Fife. 

M .  ba artMpaat» mtrm* h at  ir amera orma t taa* ball ba: K  r t*t acbaa. % by 4% Bobaa.  by • teebaa, • br « Inobaa, 8 r S nebaa. orma t la w or roan* anaraa. AB C IR T D M/i, 5 ar . . round amara orma t iao>  ttt,^.«».- baU bai  y V oebaa M y I nmiiatari). Ztf y * aeba», .S y .U aahae. 

Supersede« Page 7 o f 2 M ay 959 

Page 74: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 74/91

M H-S TD -1 50A f2 May 909 

braces al l th e  roperties of a lens ffecting  th e uality of th e mage uc h s esolving power, aberrations, image defects, an d veil- in g glare. Aberrations are optical defects in - 

herent in th e lens design. Because of manu- facturing ariations, t ften appens h at th e easured berrations iffer ro m h e computed berrations. mage efects re  optical defects not inherent in th e lens design and esulting ntirely ro m manufacturing an d mounting ariations.  h is tandard s primarily oncerned with ptical erform- ance. Optical performance can be measured  in erms f esolving ower , r pecific  optical characteristics.  

3.6 J Z  Resolving power. T h e resolving  power  of a lens is a measure o f its ability to image closely spaced objects so  that they are recog- nizable as individual bjects. T h e resolving power shall be expressed in lines per milli- meter, usually in th e s hor t conjugate plane. Resolving power is measured  by  photograph- ing o r observing suitable test charts at speci- fied H t g f t l * * » istances ro m h e enter of th e ield. h e est harts hal l onsist of groups of parallel straight lines and^spaces of equal width; h e esolving power s th e 

reciprocal f h e enter-to-center  istance of tiie lines that are just distinguishable in  th e ecorded mage. y ost  istinguish- able" s meant that th e observer s ble to  c ou nt th e correc t number of lines in th e re-  corded image» over th e entire length of th e fines an d in th e correc t orientation, subject to  th e provision  that no c oarser  pattern shall be tnuresolvsxL T h e appearance of resolution in a finer pattern after failure to resolve a  coarser pattern is an indication  of th e pres- ence o f spurious resolution. Spurious resolu- t ion is a phenomenon wherein fine lines are resolved, yet coarse lines are not . For non- axial points, t is necessary to consider th e orientation of h e ines. o r xample, h e resolving power for radial lines, r "radial resolving  power": (sometimes called "sagittal resolving power**), at a given  aint n th e  

image j lane is th e resolving power fo r close- ly spaced lines that are  parallel and adjacent  to th e radius drawn from th e center o f th e field to th e given point Resolving power fo r 

tangential ines, r tangential esolving power," s h e esolving  ower o r losely spaced parallel lines that are  tangent an d ad - jacent to  circle drawn through th e give point w hos e enter lies at th e center o f th e field. Resolving  ower m ay e pecified s mfn-itniim cceptable esolving ower, e- gardless  f whether radial r tangential t specified angles from  th e optical axis o f th e lens, o r it m ay be specified at both  m inimum  acceptable adial nd minimum cceptable tangential resolving power at specified angu- la r distances from  th e optical axis. T h e aver- age esolving  ower weighted n erms f th e area o f th e negative, the area weighted average esolution A W A R ) , rovides single alue by which th e esolving  ower fo r h e ntire ield m ay e pecified. S ee  3.121.1 and 3.6.2.5.) 

3.6.2.1 hotographic evolving ower. Photographic esolving ower s sed n  specifying nd measuring erformance f type I, II , H I, IV , V, IX , XII, an d Xm  lenses and is th e greatest number of lines per  milli- 

meter recorded  photographically  as separate lines. A target pattern is considered resolved  when t meets h e onditions escribed n  3.6.2. Photographic resolving pow* r depends markedly n h e hotographic onditions employed, nd n h e resence f ack- ground lare ro m h e lluminated arget.  W h e n pecifying hotographic esolving power, t s  ecessary lso o pecify h e co lor of l ight to be used, th e type of photo - sensitive material nd  rocessing, h e en s speed at which  th e test is made, th e contrast 

o f th e target, an d th e magnification o r f o c u s at w hi c h th e lens is tested. See 5.L2 .12 .L) 

3.6.2 .; Visual resolving power. Visual e- solving ow e r s sed n pecifying nd measuring of type X enses, nd s efined as h e reatest umber of ines  er milli- 

8  

Page 75: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 75/91

meter n h e mage  f a ea t target pattern  that re ust arely istinguishable s separate lines under adequate magnification. 

W h e n specifying visual resolving power it is  necessary also to  specify th e target contrast. (See 5.1.2.12J2.) 

3.6.2.3 rojected hotographic esolving power. rojected hotographic esolving  power is  sed n pecifying nd measuring th e erformance f vpe V I enses nd s defined as h e reatest number  f lines  er  millimeter, in th e object plane, that are  bare- ly istinguishable s eparate ines h en  observing nder agnification hoto - graphicall-- ecorded, rojected mage f suitable t<  st arget. See .1.2.12.8;) h en  specifying rojected photographic resolving power t s ecessary lso o pecify en s speed, focus, magnification, type o f illumina- tion, ontrast f target, ype  hotosensitive  material nd ts processing. 

3.6.2.4 Projected isual esolving ower. Projected visual resolving power is sed n specifying nd measuring h e erformance o f ype II enses nd s efined s h e greatest umber f ines er millimeter n  

th e object plane t ha t are distinguishable as separate lines in th e projected mage. W h e n  specifying projected visual resolving power, it is usually understood to  imply a high co n- trast arget dark ines n ight ack- ground). See 5.1.2.12.4.) 

3.6.2.5 Area weighted, average resolution. A ingle verage alue or h e esolution over th e picture format m ay be determined  fo r ny iven oc a l lane s h e rea  weighted verage resolution, r A W A R .  o  determine th e A W A R , th e picture format is  

divided into concentric annular zones w hos e boundaries re determined ro m th e ngles which re midway etween uccessive est angles. Fo r ones which xtend eyond h e boundaries f h e  icture orviat, nly h e area ying within h e o r ma t hall e  sed in determining th e weighting ratio. T h e reso- 

MIL-ST&-150A 12 May 9S9 

lution btained t ny iven est ngle s multiplied y h e atio f h e rta f h e zone fo r that angle to h e total rea f h e 

picture ormat.  h e A W A R s h e um f these roducts.  o btain  ingle value  f th e esolution o r ac h test ngle, h e eo - metric mean f h e angential nd adial resolutions shall be used. However, th e co m - putations m ay be simplified by th e use o f an  arithmetic ea n henever h e angential an d adial esolutions  iffer by ess h an factor of 2 to 1. W h e n more than one meas- urement is made at any given test angle, an  arithmetic mean shall be determined fo r th e tangential nd nother o r th e adial eso- lutions.  h e 

re a weighted verage esolu-

 tion is defined as: 

^

A , A W A R  ^   —- JR , 

A   N 9) where Ai is th e area of a particular zone,  t 

is th e average radial resolving power in tnis zone o r radial resolving power at th e mid- point of th e zone) , T t is th e average tangen- tial resolving power in th e zone o r th e tan- gential esolving ower t h e idpoint of th e zone), nd A is th e total area o f he picture ormat , nd  s h e ummation sign, summating th e values 

A ,

over al l zones in th e picture area. 

3.6.3 Astigmatism an d curvature of field. In general, a lens possesses tw o mage sur- faces :  o ne in w hi c h  lines radial to  th e optical axis are best defined an d th e other in w hi c h  lines angent to ircles oncentric with h e axis re es t efined. oncoincidence f 

these wo mage urfaces s alled stig- matism, an d th e separation of th e tw o  image surfaces, easured arallel o h e ptical axis, s alled h e stigmatic  ifference. median urface ying etween h e w o s called th e surface o f least confusion and th e definition n h is mage urface s  least 

Page 76: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 76/91

MIL-STD-150A 12 May 999 affected by orientation of the object None of the surfaces is a  true plane. The departure of the urface of east onfusion rom  rue plane s alled urvature of field. Resolving power igures, pecified n ccordance 'with  ,8.6.2, will usually be considered as referring to a flat image and  object plane. W h e n  curva- ture of field is specif ied, the magnification at which t s o  e measured hall  e tated. (Sae 42.18.) igure  s lotted s n  Example of the astigmatic difference. 

AH6ULA* NSTANCE FMH AXIS PlOUU  AetigvuMe Diferenee 

34.4 C o l o r correction. C o l o r correction s defined as the reduction of longitudinal nd  lateral hromatic berrations. t ay e specified n erms at he kind f ight nd  color ensitivity of he photographic mate» rial to be used with the lens, e.g., the lens is 

color corrected for use with white light and  panchromatic ilm f ASA peed 00. he color correction may be specified in terms of the Fraunhofer ines n he olar pectrum 

that are to  e  se d n he ens alculat ions , e.g., C nd F orrection. The magnification at which the co lor correction is ^  accompl i she d shall be designated. See 5.1.2.14.) 

3.6.4.1 Longitudinal chromatic aberration. 

Longitudinal chromatic aberration is defined as a variation in back  focal distance for light 

of ifferent o lors r ave engths. t s specified n erms of his ocal hange or light f pecified o lors . See .1.2.14.1.) Figure  s  lotted as n xample of longi- tudinal chromatic aberration. 

S.C4L2 Lateral chromatic aberration. Late- 

-M « ♦ xa  ♦ .t o  FOC AL  CHAH6E  (nn) 

FiOUKK 2. onnitudmal Chromatic A'temtiov 

ral hromatic berration s  variation r. image cale of  ens or ight of different colors r are engths. h en equired, limits on ateral hromatic aberration will be pecified s he adial displacement n 

millimeters of he mage a he irst o l o r  from he mage f he ame oint n he second o lor . See 5.1.2.14.2.) igure  s plotted as n xample of ateral hromatic aberration. 

4L  

,_ <*>  X M 

Jo   *0 L  So   «£ >   7 < J o  

WA V E ENGTH Or L I S HT   (rtO) 

FK;UKB . ateral Chromatie Aberration 

3.6.5 Magnification. 

3.6.5.1  Paraxial magnification. The paraxi- al agnification, ften eferred o o re simply as magnification, determines the scale of he mage when he object s at a inite distance from the lens. The paraxial magni- fies o n , r PM , s  efined by he ollowing 

equation: /

PM = l imit 10) y 

y ¥- where/is th e radial distance from  th e opti- c al axis to th e image point in  the image plane 

Sa p MMd « Pas« 10 o f 12 M ay M S  10  

Page 77: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 77/91

3.8.1 Material defects. 

3.8.1.1 B bles. Bubbles ar e air  o r gaseous 

inclusions entrapped within th e glass. 

3.8.1.1.1 eeds. eeds ar e very small bub- bles 

3.8J..1.2 Air bette. A ir  bells are  irregularly shaped bubbles 

3.8.1.2 Cracks. Cracks are shallow separa- t ions or ireaks in th e glass. 

3.8.1.3 eathers. Feathers re  owdered  surfaces folded into th e glass in th e pressing process. 

3.8.1.4 Fold, r aps. Folds, r aps, re  areas n hich h e lass as een olded  upon its« If bu t no t fused. 

3.8.1.5 ükiness. Milkiness s aused y cloudy o r milky areas within th e glass. 

3.8.1.6 tones. tones re ragments f undissolved material in th e glass. 

3.8.1.7 Strain. Strain is tension within  th e glass caused by  inadequate annealing o r im - proper mounting. t is n re a of index f refraction differing from  th e nominal . 

3.8.1.S  triae. Striae re streaks or veins in th e glass with  th e index o f refraction  dif- fering from that of th e body o f th e glass. 

3.8.1.8.1 Reams. Reams re fine ands f striae. 

3.8.1.8.2 Cords. Cords are streaks o f very  heavy striae. 

3.8.2 Manufacturing defects. 

3.8.2.1 Blisters. Blisters re ubbles n cement layer. 

MIL-STD-150A 12 ay 959 

3.8J2.2 urns. urns re eddish tains generally round n h e entral reas f elements h ey re sually aused y h e 

drying-up o r glazing o f a polisher.  

3.8.2.3 Cement tarts. ement tarts re  spots where h e omponents f  emented lens ave tarted o eparate.  h ey c an e small rregular pots etween h e lements o r run-ins at th e edge, insufficient cement, or cement at th e edge dissolved by a solvent.  

3.8.2.3.1 Run-ins. Run-ins are cement sepa- rations t h e dge  - o f  emented ompo- nent. 

3.8.2.4 Chips. Chips ar e areas from  which  glass  as een  roken w ay ro m th e ur-  face, edge, o r bevel o f an optical element. 

3.8.2.5 racks. Cracks re  reaks n h e glass. 

3.8.2.6 Digs. Digs re reaks  f th e o l- ished surface o f a round, val, square, etc., shape ncluding its, oles, nd urface broken bubbles. 

3.8.2.6.1 Dirt holes. ir t oles re igs filled with rouge. 

3.8.2.7 Dirt. Dirt consists of dust, lint, r other oreign matter on h e urface r n-  trapped in a cement layer. 

3.8.2.8 Grayness. Grayness s represented by finely ground areas indicating incomplete  o r improper polishing. 

3.8.2.9 Mold marks. Mold marks ar e marks on th e surface produced by molding. 

3.8.2.10 Orange peel. Orange peel is poorly polished urface , ock-marked it h its, having m u ch h e am e urface ppearance as th e skin of an orange. 

3^J2.ll  oor polish. P oor polish pertains 

Supersedes Pafe 7 of 2 M ay 959  17 

Page 78: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 78/91

MIL-STD-150A 12 May 9S 9 to  olished urfaces ontaining minute pits o f a gray o r red color. T he y ar e gray grind- in g pits n th e surface o f th e lass, r ed  grinding pints n which ouge as een o  

deeply mbedded that t h as to e emoved by further polishing. 

3.8X12 Scratches. cratches re urrows o r grooves in th e surface o f th e glass caused  by h e emoval of  lass, sually made y coarse grit, fragments o f glass, harp tools, etc., ubbed over th e surface. 

3.8.2.13 mears, cum, water pots, tc. Smears, scum, water pots, etc., are residue o f vaporated r nevaporated oisture. T he y re sually emovable y normal"  

cleaning. 

3^X14  tain, tain s  discoloration f th e  lass urface, sually rown, lue, r green, caused by th e deposit of foreign mat- ter, r changes roduced n h e urface  f th e lass y hemical ction f o m e ub- stance with  th e glass. 

4. ENERAL EQUIREMENTS 

4.1 MARKINGS. 

4.1.1 Lens markings. Lens markings, such  as maximum aperture, f oca l ength, ield of view, nd erial number shall be placed n th e front of th e lens cell o r on th e barrel if space imitations so require.  h e lens name and serial umber shall be ssigned y th e manufacturer. 

4.1.2 CeU  marking. Lenses supplied in cells o r onstructed ith emovable ells shall have ll ells ermanently marked with t 

least th e ast three digits of th e lens serial number. 

4.1.3 aximum perture. ll ypes f lenses, xcept ypes  nd I, hal l e marked with  their maximum  aperture stated  eith er as th e  relative aperture, aperture ratio  o r T-etop. 

4.1X1 T h e symbol fo r relative aperture of a lens shal l be f/ fol lowed by th e numerical value, for. example f/2.O.**  

4X3.2 T h e symbol for th e T-stop of a  lens shal l be T fol lowed by a space and then th e numerical value, fo r example T 2X 

4.1X3 f-nwmber.i* T h e effective diameter 

o f th e maximum perture f h e en s hail 

be  t east 5  ercent of h e uotient b- tained y  ividing h e marked focal ength  by th e f-number corresponding to th e maxi- m um marked aperture. 

4.1.4 Iris diaphragm control marking. 

4.1.4.1 Full stop.** T h e standard series o f diaphragm markings, o r stop openings, shall be 0.7, 1.0, 1.4, 2.0, 2.8, 4.0, 5.6, 8, 11 , 16 , 22, 32 , 45 , 6 4, 90, an d 128. 

4.1X2 Maximum aperture value.  T h e f- number  corresponding to  th e maximum  aper- ture, -number, r perture atio alue marked need no t be selected from *V above series ut hall e ol lowed y h e bove series of stop penings  eginning with h e next largest number whenever practical an d progressing as far as required in th e individ- ua l pplication; .g., o r n /1.9 en s h e diaphragm might e marked /1.9, 2.8, 4.0, 5.6,8, etc, if it w as believed that to mark it f/1.9, .0 , .8 ,  .0 ,  .6 , tc., would onfuse 

th e marking at th e f/1.9 en d of th e scale. 

4X4.3 Fractional stop values. In addition to h e umbered alues, ach to p ma;'  e divided nto hree ubdivisions y o ts r marks no t umbered), h e o ts eing t "thirds of a  stop,"  e.g., 0 . 7 , 0.8, 0.9,1.0, 1.12, 

18  

Page 79: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 79/91

solving power target, used n ll tests hall be s ollows: he target hall onsist f a series f atterns ecreasing n iz e as he 

V 2 , f2 , J / 2 , with a range sufficient to cover the requirements of the lens-film combination  under test. T he  standard target element shall consist f wo atterns tw o ets f lines) 

' at right angles to each ther. Each attern shall  onsist  f hree ines eparated  y  spaces of equal width. Each line shall be five times as long as it is wide. S ee Figure 7.)  For types I an d II lenses, targets with light lines n dark ackground re referred; for types V, V I, VII, XII, XII enses, ar- gets with dark lines n ight ackground  are preferred. T he target contrast the dif- ference in photographic density between the lines nd paces) hall e ither  igh, medium, r low contrast, as specified. 

> -  

-<2*  Kfe *r FIGURE . tandard Resolving ower Tett Target 

Element. he attern* f ines re arallel ute* 

£.5 millimeter* ong nd .5 millimeter* wide 

with space .5 x millimeter* wide between the paral- 

lel ince, where qual* he number* f ine* er 

millimeter. 

5.1.1.7.1 High contrast target. A high con- trast target is on e in which the density dif- ference between the light an d dark areas is  greater than 2.00. 

5.1.1.7.2 M edium contrast target. A medi- u m contrast target is ne n which he den- sity ifference etween he ight nd  ark areas s equal to .8 0 : .05. 

5.1.1.7.3 ow  ontrast arget. A ow on - trast target is on e in which the density dif- 

MSUSTD- ISOA  12 May 959  

ference between the light nd dark areas s equal to 0.20 ± 0.05. 

5JL.2 Test methods. 

5.1.2.1 Plane of best definition.  T he plane of est efinition s sually etermined y making a series of evaluations at a sufficient n u m b e r f ocal ettings. he istance e- tween focal ettings in hundredths of milli- meters shall be at least 

f-number of lens 

no. of  lines/mm. expected  

T he  etailed pecification hall  tate he 

method used in  determining the plane of best definition.  

5J..2 .2  Equivalent foca l length. 

5.1.2.2.1 Method 1 —  Photographic  meth- od.

1* T he EFL shall be measured by placing  

a photographic plate in the focal plane of  the image space. Unless otherwise specified, the. focal lane s efined s he lace f est photographic imagery for an infinity distant axial point; the focal plane may also be spec- ified s the plane of best definition. A colli- mator and reticle m ay be conveniently used to provide an infinitely distant object point. Exposures are made with the beam of light from the collimator directed along the opti- cal xis f he ens nd eries f ngles ßu ßt , etc n the resultant negative, meas- urements hall  e  ad e  f he  istances  Vu Yu  tc., rom he xial mages o he images orresponding o he ngles u  - . , 

i /:etc.,  nd he  uotient - 

tan ßt  tan ß. 

etc., formed. he limiting value of this quo- tient as ß approaches zero is the EFL. In a photographic bjective free from distortion, the quotient is invariant with respect to the 

M  American tandard Mbedi o r arignattaiff nd  int  ocal  anaüw nd  o ca l Dtoan ot i of  hotograpUa  ZSS.4.21-1MS. 

2 1 

Page 80: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 80/91

MIL-STEM  50A )2 M ay 959 

value of ß. Fo r many photographic purposes th e distortion ia negligible fo r points distant from th e center o f th e useful ield no t mor e 

tiian ne-fifth o f its radius, an d consequent- ly , t will very often be possible to obtain satisfactorily ccurate alue f h e FL  by a »ingle determination f ß nd •/ fo r a point lying near th e axis. 

5.1.2.2.1.1 ethod A ombination ethod. T h e EFL lso m ay e etermined 

by dding th e photographic BF o h e  is- tance from th e ea r vertex to th e emergent noda l oint. h e atter istance ay e determined by Method 2.  

5.1.2.2.2 Method t — Nodal sUde method. T h e lens to be tested hal l be mounted n a  noda l lide to rotate bout th e vertical xis through its second nodal point. T h e distance .from th is nodal point to th e position  f best axial oc u s or n nfinitely  istant bject point shal l be measured. T h i s s also known as th e second principal focus. A n important factor r ncertainty n  sing this method is th e difference between th e position of best focus as judged visually on th e optical bench  and  th e best  focus as determined photograph- 

ically by method 1.) W h e n using this meth- od, h e riterion or  etermining h e  es t axial f o cus should be specified. T h e criterion  used s dependent on th e type o f test object or target used an d m ay be  specified in terms of either th e haze position o r th e position of greatest oncentration se e .6.9.1.1 nd 9.6.9.1.2) r n erms of h e o lor n nd around th e image. 

5.1J2.3 Calibrated ocal ength. W h e n e- termining h e alibrated oeal ength, h e 

plane f es t verage efinition hal l e chosen s h e o c a l  lane.  o ompute th e calibrated  foca l length, le t /„ /, etc, repre- sent h e  istances n h e o c a l  lane ro m  th e xial  oint o h e mages of nfinitely distant object points lying in th e direct ions making ngleB ßx, ßt, etc, with h e ptical axis of th e bjective. f  is h e equivalent 

focal length in th e absence of distortion, then  

/, = f an 3 , 13) /,= f an ßt 

an d  /„ = f an ßu 

In h e presence of distortion 

and  

< y \ = f an 3,  y\ /,= f an S , - A  /,

/.= f an ßa /.

(14) 

(15) 

(16) 

T h e added terms are th e values of th e linear distortion fo r values / 3 „ ßt, etc, respectively. T h e values of /and ß are  measured directly. It  is evident that th e individual values of th e distortion efined y h e bove roup f 

equations an e hanged y hanging h e value of f. If f is th e equivalent foca l length, in many instances values f th e distortion in  th e eighborhood f h e xial mage oint will be small, nd near th e edge o f th e field th e alues will e arge nd  redominantly negative o r positive. Infinitely distant targets m ay e  rovided y  roup of oll imators o r y ne ol l imator which an e ucces- sively  laced n h e equired ngular osi- t ions. Exposures hal l e made nd h e /corresponding to  each  angular distance  from  

th e optical

 

axis shal l 

be determined.  

5.1X4 Back foeal distance.  T o determine th e BF, th e foca l  lane in h e mage pace shall e etermined y  isual r ho t o - graphic  method . T h e measured distance  from  th is o c a l  lane o h e ertex f h e ack surface of th e lens shall be th e required BF. 

5.1   JL 5 Flange ocal istance.  T o  eter- mine h e FD, h e oea l plane n th e mage space hall e etermined y  isual r  photographic ethod. he easurement shall be made from  the plane of th e loc at ing surface o r th e flange to th e foca l plane. 

5X2.6 Front ocal istance.  T o eter- mine h e FF, h e o c a l  lane n h e bject space hal l e etermined y  isual r 

» S» oo t no t e 4. a*» U. 

S«pi«ii» ar« a «f IS M a y IM t  22  

Page 81: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 81/91

photographic met .od. The measured distance from his ocal lane o he ertex f he front urface f he ens hall e equired 

FF. 

5.1.2.7 Front vertex  a ck ocal  istance. T o etermine he V D , he ocal lane n  the image shall be determined by a visual or  photographic  ethod.  he  easured  is- tance rom he ertex f the ront urface of he ens o he ocal lane hall e he required FVD. 

5.1.2.8 Aperture ratio. For the special case in  hich he bject s  t nfinite distance (magnification  ), N , he irst member of he atio quation 2) n . 2 . 2 , may e determined  s he uotient btained when  th e EFL s ivided y he diameter of he effective aperture. 

5.1.2.8.1 For the general case in  which the magnification m ay av e ny alue,  in - hole should be mounted at the axial point of the esired mage lane, nd he ngle f the cone of light emerging through the pin- hole from the lens should be determined y measuring he diameter f  ight ection  

of the cone at a suitable distance beyond the pinhole. T he angle a can be calculated from the measurements nd ubstituted n qua- tion 2). f  s the ndex f refraction f the me-lium n which he ngle  s me - ured r  or air, se d n the great Ma- jority f ases), he econd member f he 

1 aperture ratio is

2 n sin a When measuring he perture atio y he method f this paragraph, the angular sub- tense f he bject oint t he irst odal 

point of th e hotographic objective must be small  s  ompared with he alue  f he angle  etween he  ptical  xis  f he objective an d the extreme ray proceeding to the image point. 

5.1.2.9 Effective aperture. 

MIUSTD-150A  12 May 959  

5.1.2.9.1  ethod  Microscope meth- od.  A raveling ompound microscope s requirer'. with  eans or ranslating he 

microscope in  irection t right angles to its optical axis through a measured istance not ess than the diameter of the maximum  effective aperture to  be measured. T he  micro- scope must be f ow ower 10 X o 0X ) provided with reticle an d with working distance su fficiently long to permit the micro- scope to be focused on he limiting opening of he hotographic bjective hrough he front member. T he  photographic objective, o f which he ffective perture s o e meas- ured, shall be mounted in a convenient posi- tion o ermit he raveling microscope o be directed parallel to the optical axis of the objective nd ocused po n he edge f the opening having the smallest apparent diam- eter. T he  hotographic  bjective s  ot to  e  isassembled.) his dg e hall  e viewed through the lens elements which are normally raversed y mage-forming ight before assing hrough he imiting pen- ing.  microscope aving on g working distance s equired o void mechanical interference when ooking through he ens elements. A microscope hall hen e rav- 

ersed and measurements made to determine the apparent diameter of this opening which shall be the effective aperture. n place of a traveling microscope, a suitable contour pro- jector may be employed to measure the effec- tive aperture. f the lens has a non-circular aperture, he measured  iameter must e  suitably corrected. 

5.1.2.9.2 M ethod 4 —  Point  ource meth- od.i7 W h en t s  ot racticable o  se microscope of sufficient working distance to permit he imiting opening o e 

bserved  through the lens elements, a source of light, as small s racticable nd mitting a cone sufficiently arge o ill he ens, may  e 

" American tandard Mathod* f Daatanatint' nd Maaauina, Apartum nd alatad uantitlaa artalnins o ho t o sra nU a La nna . ZI8.4.20-1M8. 

« American tandard Apartor* alibration of Mot ion Pteora LaflM*. H2S.M  —19U. 

23 

Page 82: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 82/91

Mlt-Sm-T50A 12 M ay m»

placed t h e econd rincipal ocus nd directed oward h e bjective; h e  iameter of iie mergent ea m hould e measured  as near th e f ront of th e objective as is prac- 

ticable. T h i s method s subject to a system- atic error, th e value of th e finite size of th e source. 

5.1.240 T-number an d transmittance. T h e equipment specified n methods  nd  fo r  determining T-stops an d transmittance o f a  lens epresents orkable pparatus. o w- ever, odifications re ermitted rovided that h e asic requirements of h e method  an d h e pecified ccuracy n et . See  3.2.6 and 4X4.4.) 

<  

5X2.10.1 Method — Extended ource method.  T h i s method of lens calibration is  based n filling- th e lens with light from an  expended uniform source o f  adequate size an d placing in th e plane of best definition of th e leas a metal plate with a hole , th e diameter of which shal l no t exceed 3 millimeters o r  1.5 millimeters fo r &-millimeter film), at it s center.  h e ight lu x  assing hrough h e ho le  shall  be   measured  by   a  photocel l 

arrangement.  h is lu x hall h en e o m - pared with  th e flux passing through a  ho le of th e same  imensions ro m n pen circular aperture of uc h  iz e and at uch  is- tance ro m h e  late h at t ubtends h e desired angle a so that sin o r = % T , where T s h e -number o e easured. T h e greatest ar e s ecessary o nsure h at th e extended source is niform. n practice, th e hotocel l reading o r ach ho le - number s irst etermined o r  eries f open apertures  t a fixed distance from th e plate.  h e en s s h en ubstituted o r h e open perture ith h e -millimeter o le accurately n ts oc a l lane nd h e ris  of h e en s losed o w n ntil h e hoto - cell meter eading  roduced y h e en s s equal o ach f h e uccessive pen o le 

readings.  h e full  -stop  ositions re then  mark :d n h e  iaphragm in g of th e ens. T h e ntermediate hirds f tops ay e found with ufficient ccuracy y nserting a neutral density filter o f 0.1 nd 0.2 behind  each pen perture n urn nd oting h e corresponding hotoce l l eadings r y  i- viding h e ravel f th e  iaphragm ontrol into  three qual  arts.  h e xtended ource should e niformly right ver ts  seful area o within t3 ercent. T h i s ould e tested with  uitable elephotometer, r a  small o le n n paque creen ould e moved round n ront of h e ource nd any consequent variations in photocel l read- in g  oted.) h e ource m ay e  heet f 

ground glass covering a ho le in  a whitelined bo x containing  several lamps mounted around  th e hole an d shielded so that no direct l ight from h e amps alls n h e round lass itself.  h e photocel l eceiver m ay e f th e phototube type with  imple  -c mplifier. Care must e aken o nsure h at hoto- tube ensitivity o es o t hange etween  marking readings on th e open perture an d  o n th e lens itself. T o  guard against  this , some turret rrangement s esirable, it h h e lens on o ne side and th e open aperture on th e 

other , so hat th e tw o m ay be interchanged  an d ompared uickly with ac h ther y turning th e turret. Transmittance of a lens shall e measured at th e maximum relative aperture in a direction parallel to  th e optical axis of th e ens.  ransmittance s qual o  C /R  where C  is th e  calibrated photocel l read- in g with  th e lens in place, an d R is a similar reading when a clear circular aperture is in  place, ubtending n ngle a at th e  o le n  th e front of h e hotocel l o h at in i ^ N , where N is th e second term  in  th e aper- ture atio f h e en s o e ested. See  32.2.) T h e value of N must be th e true value, which  m ay differ from  that indicated o n th e barrel 

5.1.2.10.2 Method — ColUmator meth- od.  In h is ethod, ight ro m  mall 

* Sw oataat* U,  » am rr*irrAit 7,   U. 

SnpwMdM P«f« 3 4 o f I S Mar fM   24  

Page 83: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 83/91

 source  (a -mi.iimeter o le overed it h  opal glass and strongly illuminated from  be- hind) hall e ollimated y  simple ens, 

o r an achromat if preferred, o f a f o ca l length  at least three t imes th e EFL  o f th e lens be- in g tested an d o f sufficient  aperture  to  fill th e lens eing alibrated. h is ives  olli- mated ea m which will e ocused y h e test lens to  form  a small circle of l ight in its foca l  lane.  h is circle o f l ight will be less than h e rescribed imit  f  millimeters diameter. Uniformity of th e collimated beam  can e hecked y moving  mall  o le n an paque screen across th e beam, and not- in g any variations in th e photocel l reading. 

Fo r th e omparison nit, n pen aperture shall be used, o f diameter equal to  th e focal, length of th e lens divided by th e desired T - number. T h i s aperture shall first be mounted in r o n t f n ntegrating phere f de- quate size with th e usual photocel l detector  an d h e ight ro m h e oll imator llowed to nter h e perture. h e perture  late shall h en e eplaced y th e ens, h e ris  diaphragm losed o wn o iv e h e am e photocel l eading, an d th e -number n- graved n h e ris ing. h e ntermediate thirds of stops.can be found by using 0.1 o r 

0.2  ensity filters, o r by dividing th e travel o f h e  iaphragm ontrol nto hree qual parts. T o guard against "drift" o r line-volt- age ariations w hich might ccur  etween  readings o f th e comparison  aperture and th e lens, t s onvenient o eave U te nown standard perture n  lace n ront  f th e sphere, an d to insert th e lens into th e beam  

in uch  osition h at th e mall mage  f th e source falls whol ly within th e standard  aperture. T h e meter reading should then re- main th e same with th e lens in or out o f th e 

beam.  econd late with  -millimeter  aperture should be placed over th e compari- so n perture hile h e en s s n  lace to  stop any stray l ight which m ay be reflected  from h e nterior  f h e ens. t hould e noted articularly h at f h is ethod s used, h e o c a l ength  f h e en s must e 

»* * • ' fc-STD-HMA*'  12 M ay 95 9 

measured eparately nd  uitable et of open apertures constructed o r use with t.  However, by suitable devices, o ne single se t of fixed apertures m ay be used fo r all lenses. Transmittance o f a lens shall be  measured at th e maximum elative perture n  irec- tion parallel to th e optical axis o f th e lens. Transmittance s equal o C /R where  s th e alibrated hotocel l eading ith h e lens n  lace, nd R s  imilar eading when  clear  iaphragm equal to th e en s effective aperture) s in place. 

5J..2.11 Relative fflumination. 

5.L2J.1.1 ethod — Extended ource method. T h i s method o f measuring relative illumination makes use o f th e same appara- tu s nd echniques pecified n ethod . W it h th e lens to be measured et up in h e apparatus, h e hotoce l l hall e  isplaced  laterally to  th e position corresponding to  th e required ngular  ositions, nd th e orres- ponding percentage o f axial illuminance fo r  each osition s o un d ro m  alibration curve of th e photocel l meter. 

5J..2JL1.2 Method 8 — Collimator method. 

T h i s method o f measuring relative i l lumina- tion makes  se  f th e same pparatus nd techniques pecified n method . W it h h e lens to  be measured se t up in th e apparatus, th e lens shall be rotated through th e desired field ngles  nd h e hotocel l eadings compared with th e readings fo r th e lens on axis. h e ercentage f ight lux rans- mitted an h en e ead ff  alibration  curve fo r th e photocel l system and converted to  desired percentage i l luminance by  dividing by  cos« 0. 

5.UL11.3 Method 9—Densitometric meth- od. T h i s method o f measuring relative llu- mination makes use of th e same apparatus and techniques as specified in  methods 5 an d 6 , except that a photographic plate is substi- tuted o r h e hotocel l when h e xtended  source is used, an d fo r ehe integrating sphere 

25 

Page 84: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 84/91

MIL-STD-150A 12 May  999 when a collimator is used. In the latter case , the mage  roduced by he ens hould be in harp ocus on he mulsion plane. The 

exposures are made on the axis nd at the required angular positions ff axis. The ex- pr re imes hall e he am e t ll he pt «itions.  h e densities of the xposed and d e -eloped images shall be measured and the relative- lluminance etermined sing he »ensitometric curve of the emuls ion , obtained jy exposing a calibrated step-wedge. 

5.1.2.11.4 Method 10 — Indirect computa- 

tion method. he ndirect omputation > f illuminance distribution from dimensions of 

the ens re utlined n his ection. he m e t h o d in this case is for a lens while in the design stages, or in determining the llumi- nance distribution of an actual tons when no convenient photometric quipment s avail- «ble. 

5.UM1.4.1 Distortionless lens with object 

at nfinity. The case where the object s at infinity s applicable o most photographic objectives encountered in aerial and ground photography. The field angle of such  ens is always xpressed  y he obliquity angle 

f, n the object pace. The  esired elative illumination s given by: 

R =  cosV  (17) 

where E s he lluminance at he point n  the image which corresponds to  the obliquity angle * n he~vbject pace, nd E« s he illuminance at the center of the field. S < * > and So are, espectively, he  eam ection areas of the oblique and axial beams at the chosen reference plane in  the object space . The area S* will in general be smaller han S, d ue to vignetting, ut n ome  nusual enses, * may be somewhat greater than S„ . 

5.1.2.11.4.2 Distortionless en s with inite 

object distance. The relative llumination R  

can  e ompute d ither n the object pace 

or n he mage pace depending n wbu-h  is more convenient The illuminance at anple 4 >  is given by the integral': 

E* = K/cos^dS = K'/cos^ dS' 18) 

where K and K ' are onstants ndependent of obliquity. The ntegrals re o e aken  ove r he espective  ea m ections. h e n - tecrJs are necessary because f > n d * > ' vary from point to point over the beam ections. If the aperture is small, the integral becomes unnecessary and then: 

E* - KS* < m < * = K ' S ' * cosV 19)  

T h e elative llumination s hen ound y evaluating * nd „ or n blique d  axial beam and talcing the ratio R = ^ >   2 < > . 

& 1.2 .11 .4.3 Distorting ens with object at 

infinity. This differs from the previous ay because the distortion will have  onsider- able effect o n the distribution of illuminance expressed as a function of the entering obli- quity angle *. n his ase the elative illu- 

mination becomes: 

E*  S* 

R = E. 

f= in  c o a + 

h ' dh') 

< d * ) (20) 

S* and So are the areas of the beam sections for the oblique and axial be ams at the chosen reference plane in the object space; * is the obliquity angle n he object pace,  s the focal ength of the ens nd  ' s the mage height y measurements r omputations on he ens,  elation an e stablished co.inecting h ' with 4. rom which he value of the derivative dh'/d* c an be f ound at any 

desired point n he ield. For  distortion- less ens,  ' = tan *; n hat pecial ase equation,  (20) implifies o qua o n (17). 

5.1.2J.1.4.4 Distorting ens with inite ob- 

ject distance. The image space equations (18) or 19)  o ld independent of the distortion of 

9

9

SupMMda» Pas« « of 3 M ay M S   2«  

Page 85: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 85/91

th e lens. f it s et.red o  se h e at a f th e object space, equation 18) ecomes: 

E0   co s4 ) S 

(2 1) 

(dh) 

where K s  onstant  ifferent ro m h at used in equation 18), h is th e object height, an d h ' th e height o f th e image o f that object. T h e erivative h'/dh ust e ound y determining n lgebraic elationship e- tween h an d h ' . If th e aperture is sufficient- ly mall,  will  o t vary reatly ver h e beam ection nd h e quation m ay e e- duced to  th e approximate form. 

E* = K  h ' dh') 

S e >CO« 4 « > 

(dh)  (22) 5.1.2.11.4.5 Monocentric ens. n h e as e 

o f a lens having a common center of curva- ture o ll h e urfaces nd  oncentric  image surface, th e relative i l lumination con- 

tains only o ne cosine, namely: 

R = E*  S*  

COSa>   (2S) Eo  

5.1.2.12 Resolving power. W h e n specifying o r measuring esolving  ower, are hould be taken to consider th e fo l l owing pertinent factors: ethods f ests, ontrast f ar-  get  sed,  in d  f nd  rocessing  f photo- sensitive mulsion, hether ilter s o e used, nd magnification t which esolving 

power target images re ead. Fo r reading resolution,  agnification f h e owest power which  permits convenient viewing will yield h e  ighest esolution eadings. T h e rule ased n elwyn's xperiments2 h at 

E.  .  Selwyn, National Bureau o f SUadavda Sie, 1W . 19M nd  hotographic ournal M B, 1. M . 

MIL-STO-150A  12 May 959 

th e umerical alue f h e agnification  should qual th e umber o f ines per milli- meter xpected o e esolved an e o n- 

sidered a rule o f thumb.) 5.1.2.12.1 hotographic esolving ower . 

W h e n  conducting  photographic  resolving  power  tests by  r  iethods 11 an d 12 , th e photo- sensitive material an d processing hould e in accordance v ith  table II.  

5.1.2.12.1.1 it. thod 11 — CoUimator meth- od.*

1 Fo r lense?  rimarily ntended o r use  

on  istant obje s, uc h s types , I. ll, an d V, this me hod should e used. T h e re - solving power  irget is placed at th e princi- 

pal o c u s f  ollimator nd lluminated  with  white light. A  filter o f a specified color m ay be used an d it shal l be placed between  th e l ight source an d th e target It is recom- mended that , in order to eliminate vibration  effects, a flash discharge lamp be  used as th e l ight source nd h at h e ight ro m t e filtered f  ecessary o pproximate white l ight. See .1.1.4.) xposure an  e o n- trolled  y means of  eutral  ensity ilters between th e l ight source and th e target T h e lens to be tested shall be placed in th e colli- 

mated beam  from  th e target and a test plate o r film made in a series of f oca l settings as described in 5.15.1. Unless otherwise speci- fied, h e en s hall e et  t h e pecified  T T i tt - r im i ii « elative perture. W it h h e es t plate perpendicular to  th e optical axis o f th e lens, exposure shaP e made o f th e test tar- ge t  t h e pecified ngular  istance ro m  th e xis ut o nd ncluding h e multiple o f h e pecified ngle alling earest h e corner of th e plate inside th e picture format T h e pecified ngle hould e multiples f 11 4 degrees an d should be spaced to provide 5 increments o r more in th e semi-field o f th e lens.  h e xposure im e hal l e h e am e fo r ll ngular ettings nd hall e h e 

u In ethod 1. f h e eaoWing ower a maa en T o d y a-  t i oning ro m h a  naa pe r mUliinater of h e target. XFL of th e oolUmator. nd FI>  f h e ea t ane, he *ahia h o o l d  e o r-  rected by multiplying radial Unaa by th e meine of th e field engte an d angential iner y h e oe» f h e ield ngle. 

Supersede«  ag« 7  f 2 M ay 959  V 

Page 86: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 86/91

MH.-STD-150A IS Mar  ••• 

T A B L E I 

L an atro*   FhiHOMnltH»  A SA   tinihiiw—1>  LM l wIml  tiimiiii li i   —   (POM) 

(70-mm. 1ormai  lAuKhromati* aarial  10  f c o . * ao  i tgmaBar) 

(5-taeb format  FaachromaH« —rial  80   LB  .1 0 ft largar) 

n (70-mm. f o r m a t  rauahroiaat to arial  10   & 0  0.10 

A small«*-); (tUindt format*  

Panehroacttr aarial  80   IS ± .1 0 

Pancbromati». aarial  50   os t uo  IV   Panchromat ic microfilm   Maximnm contra**  V >   PuiwIiitHBatic (wmttoa pictara)   HM O   OA . ± .10 D C   Panchromatic: portrait)  100  0.«  .10 

zn   Banchromatio microfilm   Maximum contraafc  xm   Panchromatic- microfilm   Maximnm ontrast 

HV  BttMismritrf» racordinfr  — IS, ± J . 0 ;  

exposure im e w hich , give» h e highest  solving  power at th e angular setting nearest th e ngle qual o ne-half the half angle of view. T h e different angular Bettings-may be obtained by  movingrthe lens« and: test plate about an axis near th e entrance pupil or by moving th e ollimators; r by means of series of collimators' placed in he correc t angular positions.  h e  en» m ay e tested with O r wi t ho ut the filter provided with it, 

as required  

5JiXSZ. tJS Metko& & — Target ange 

method. For lenses primarily ntended or use at finite distances^ such  as types IV , XHr 

and X m > this method should be  used; Also, it m ay be used, w h e n specified; or- testing other types of lenses; Properly i l luminated high contrast resolving power targets shal l be placed in  th e object space in » plane per>  pendicular to th e optical axis of the lens to  be tested and  spaced at the required  angular distances. T h e distance from the lens to th e plane f h e argets hal l e esignated.  W h e n h is method is used for testing lenses at nfinity o cus , ither ormula 12) n  5.1.1.»  m ay be uaoä to determine the proper distance, r s om e  esignated  istance m ay  be used T he test plate shal l be adjusted per- 

pendicular to  th e optical-axis of th e len&and  exposed fo r maximum  resolution at th e tart- get nearest h e ngle equal to ; one-hal f the half angle of view o f the lens being tested  and shall be m ov e d in a aeries of f oca l set- tings s described in 5.1.2.1. T h e sensitized  material , processing, etc., shal l be in  accord- ance with  table H . 

5JL2J22 Method IS — Visual resolving 

power. W h e n visual resolving power meas- urements; xe equired such s ype lenses),, they will be ma de exactly ike h e photographic resolving  o wer testa* xcept that the aerial mage, when t s real nd  easily vailable, ill  e bserved  isually under magnification.  ethod 1 r 2 : n  bM.y.Tg.f will be used as specified, epend- in* o n the use of the lenav W h e n the image formed by a viewfinder- (type X lens) s * virtual image, a telescope stopped d o w n to &  millimeters.and placed at th e eye position  w ül  e  sed to bserve the image. n his case, h e esolution ha l l be determined in  terms of a pecified est har t at a peci- fied  istance. n  ll cases wher e th e mage is formed  o n a ground glass, th e  ground  glass shal l be rer.ioved to  observe th e aerial image, and th e image shal l be observed on a plane. 

e

Page 87: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 87/91

addition o f this sUj enables o ne to  measure prism ngle. W h e n measuring  istortion at finite distances th e plane of th e targets must 

be arallel o h e est  late. Mathematica l means fo r adjusting th e measurements m ay be used to eliminate error from this source. If h e  istortion s o e measured o r n object at a inite distance, th e targets shall be set up  t th e required distance as speci- fied.  h e est rocedure s th e same as o r th e object at infinity, except that th e distor- tion s etermined n h e  asis of paraxial o r calibrated magnification. 

5J..2J.6.2 Method 6 — CoUimator ank method. T h i s method  is intended fo r  use  with  

lenses mounted ither in ameras o r in est  barrels. Method 26 s similar to  method 25 , except t ha t a bank of coll imators containing targets hal l e sed nstead f  arget range. 

5J.JZJ.6Ji Method S7 — Single coüimator photographic method. n o m e cases where high  recision is no t required,  single o l- l imator m ay be  sed in onjunction with test plate as n method 6 . n h is method, either th e coUimator o r th e lens and th e test 

plate shal l  e rotated through th e equired  field angles about th e center of th e entrance pupil of th e lens. 

5.1.2.16.4 Method 28 — Nodal slide meth- od. T h i s is a visual test method and m ay be  used, wh en pecified, or lenses mounted n barrels. T h e lens to be tested shal l be prop- erly placed n th e nodal slide of an optical test  ench nd entered o h at ts ptical axis is nearly coinc ident with  th e axis of th e microscope. Distortion for a particular angle shal l be  measured  by  th e lateral displacement of th e observing microscope required to  cen- te r h e arget at ac h ngular etting. At each ngle ß, h e microscope hal l e  is- placed l ong ts  orizontal xi s  y th e dis- tance f(1-cos /3)/cos ß a wa y from th e lens. T h i s refocusing is  no t necessary if a flat field  ba r is used. T o obtain th e value of distortion, 

IS  May f»

th e lateral distance through  which  th e  micro- scope shal l be displaced must be divided  y  th e co sine of  th e angle at  which  th e distortion  

is  eing measured. Because of inaccuracies present in most ptical benches, t is desir- able to  make each  measurement at th e same indicated angle o n each side of th e axis and to average th e tw o microscope readings o b- tained before computing distortion. 

5.1.2.16.5 Method T9 — Goniometer meth- od. T h i s is a visual method intended fo r use  with enses mounted n ameras. A n ccu- rately calibrated test object o n glass,  sual- ly n h e o rm of  cale r rid, hall e placed in th e plane of best definition  f th e 

lens to  be tested and illuminated in a direc- tion oward th e lens o be tested.  h is test object must e iat,  roperly entered, nd  perpendicular o h e ptical xis.  h e en s and illuminated  test o bject shal l be placed in  th e goniometer so  that th e axis about wh i c h  th e angles are measured passes through  th e center of th e entrance pupil of th e lens. T h e telescope of th e goniometer shall be pointed at uccessive  oints n h e test bject nd  th e ield ngles etermined. T h e elescope «hall o t e efocused uring h e un f 

measurements.) ro m U te oc a l ength of th e lens being tested and th e calibration of th e test object, th e angles subtended by  th e various oints n h e est bject an e computed. Distortion then can e computed in terms of th e  ifference n ngles n h e object id e nd mage ide; h is  istortion in turn an  e converted nto th e tandard  f orm . See 5.L2JS.) By adjusting th e f o cus of h e elescope, h is ethod an e x-  panded o nclude o m e cases n w hi c h th e test bject, is n  lane orresponding o some inite magnification. ar e hould e exercised o nsure hat h e o ne of ight from  th e test lens is included  in th e entrance  pupil of th e telescope.  

5.1.2.16.6 Method S O — Projection meth- od. T h i s method s ntended  rimarily or testing projection lenses. A test object simi- 

Page 88: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 88/91

MH-Sm-150A \2 May tSt 

la r o h e ne s <  d n method 9 hal l e placed n h e object plane of th e lens to be  tested an d projected onto a suitable screen. Measurements shal l be  made of th e projected 

imafe of the teat object T h e distortion  shall be  computed in terms o f th e tea? object Care should be taken to  insure t h a t tl e screen and test object re erpendicular t . » h e ptical axis of h e en s nd that th e est object s flat an d properly centered. T h e cone o f l ight 'rom h e rojection am p hal l ompletely  .1 1 h e rojection ens, nd ie est bject 

shaiJ e niformly Uuminated h e ign of distortion s eversed ro m heory n ro - jection hrough  lens nd measured a h e long conjugate.  

5.1X16.7 Tangential distortion. Any of th e si x methods fo r measuring radial distortion  m ay be modified o measure angential  is- tort ion y onsidering h e  isplacement of image points perpendicular to  a radius from  th e enter f h e ield.  h e magnitude f tangential distortion varies from zero along o ne diameter to a maximum along an orien- tation 0 egrees o h e iameter f ero  distortion. herefore, h en equired, an- gential distortion thal l be measured fo r tw o  axial orientations cf th e lens, and th e orien- 

tation  r maximum angential  istortion computed. 

5.1X17 rism ffect. o easure h e prism ffect n erms f  h in quivalent prism  f vertex angle a, use is made o f th e fac t h at blique ays re eviated y h e prism mor e than, and in th e same direction as, h e xial ay. n ssumption s made t h a t th e axial ray makes only a small angle with th e normal to th e surface of th e prism  (o r th e prism m ay be assumed to be in th e minimum deviation for th e axial ray). If th e camera nder est s sed o hotograph  three ol l imators r istant argets, ne axial nd h e ther two making angles +ß an d — ß with h e xis, h e  istances ro m  th e O  egree mage o h e -/5 mage nd  from th e 0  egree image o th e — ß image 

Supme*M Pag« 4 of * M ay tS9 

are ifferent n h e resence f  rism  effect h is  ifference s measured n h e negative. Under h e ssumptions made, h e analytical xpression fo r this  ifference s: 

[tan ß ) — an ß — ) —  an .] (26) 

where f is th e equivalent focal length of th e lens,  s h e eviation of h e ay making ß with h e axis within  lose approxima- tion h e  eviation s h e am e o r -/3 nd —ß), nd „  /2 s h e  eviation f h e axial ay . Tables fo r A can be computed fo r various values  f f, ß, an d a. T h e measured  and tabulated values o f A are compared, an d th e corresponding a is valuated. 

5.1.2.18 Spherical aberration. 

5.1X18.1 Method SI — Annual ing or Hartmann disk method.  W h e n  spherical aberration is specified in terms o f change in  foca l position o r zones  f different radii, Hartmann disk a plate covering a f ront of th e en s vith oles t h e  ifferent ones) o r aperture c c isisti  ng o f open annular rings will be placed ve r th e front of th e lens an d  properly centered. Either a photographic or visual method o f determining th e difference  in foca l positions fo r different zones m ay be used. Various modifications  f hese meth- o ds nd ther methods ay e mployed, such as  knife-edge test or interf  e*.ometric  method. W h e n measuring pherical berra- tion or n bject t nfinity, h e arget w hi c h s maged y h e ea t en s m ay e placed in a col l imator or a distance at least 25 imes h e o ca l ength of h e en s o *  tested. 

5.1X18.2 Method S2 — Stopped-aperture 

method. W h e n spherical aberration is speci- fied n terms of h e  ifference  etween h e best f o cus at maximum perture nd t designated educed perture,  oda l lide optical  ench o r n utocoll imation method  m ay e  sed to etermine th e  i fference n 

34  it u . & wmmmo t T nt umm ontc i i OT-rovoao/HM« 

Page 89: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 89/91

tttag 

. ,_  -  o _.u. _-, r„T batter, th « Do D pnrrfd« thto form fo r u» to  JMmiUCTlONt:  » • «»Utoi i ta i .Hort to  —to « ~_t  >)tJtf..jMtto. »„«uMBto  «. lariud to pror id . 

lUi for« «RT » » • «• mm. 7~rT tiB>w wow— MM MC* M wordi.« wtakto nq«b«d iaterpntatk». W M  

p.obto«. bur I. bio« •m, i—r» «* «•*•«*•LT rttLtyour to*-».»won r»»«~d »d «• btinf M kBowtodf lM Nnt wU i M MIM o yo« trtthto «0 dayi to to t T O » oo» »«your oo—~ 

NOTt: Thk for» »«ar « o t o t  to  of  Mr to nqaMt waifon, dotation«, o r eUrif lcat ion of Mbatttod o n tkfe too. do aot OMMUtato o r Imply authorisat ion 

dow«W o r to  

r#Mrf< 

iPmU 

 OP THE AIR F O R C E . 

OPNCIAL s»«uk|.TV FO R  FRIVATt UM

 

MOFOtTAOl NBCBMARY IP MAILED 

IN THE UNITIO STATES

BUSINESS REPLY MAIL JmrrCLAM  FSRMIT NO . Tsasa  WABH INOTON  O . C . 

PÖSTÄQE WltL SE FAIO «Y THE DEPARTMENT O F THE AIR F O R C E  

ASD/ENYES Wright-Patterson AFB OH 45433 

Page 90: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 90/91

STANDARDIZAT ION  DOCUMENT IMPROVEMENT PROPOSAL 1 . OOCUMCN T  NUMMM  X OOCUMCNT TITIA 3a NAMI OP 8USMITTINO OROANI2ATION 

h . Aoontmjttmit. city, M a*,  air c«a*j 

B. PftOSLIM ARIAS 

a. *mumm*> NiMntoar anal Wm H H**i 

k. W «»omn>«ida«l 

tar Waeamiwania tlaiii 

4. TYH O» OROANIZATION (Mm* mt 

r~  VtNOOH 

j  \  MANUFACTURC* PH  OTM«R  ftaaatfyj:

S. RtMARKS 

7« . N A M C OP B U R M I T T K R thmt, Ftnt, Ml) - ». W O R K TILSFHONI NUMMR (htektäm Ar 0-1 

a. M A I UNO AODRIM (ttmat. CM». «aMt. Xtt*  Ca»wT  «. OATI OP S U O M I M M O N (YYMMDDf 

DD^0M?R1426   PMVIOUB IOITION IS ORtOLCTL 

Page 91: Mil Std 150a

8/14/2019 Mil Std 150a

http://slidepdf.com/reader/full/mil-std-150a 91/91

NOTICE OF VALIDATION  INCH-POUND 

MIL-STD-150A NOTICE 3 15 November 1993 

MILITARY STANDARD PHOTOGRAPHIC LENSES 

MIL-STD-150A dated 28 January 1963 has been reviewed  and determined to be valid for use in acquisition. 

Custodians: Army  ER Navy  AS Air Force  99 Reviewers: Army  MI DLA  GS User Activities: Army  GL ME 

Preparing  Activity: Air Force - 70