光学系统像质的评价_光学系统像质评价有几种方法
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光学设计中像差总结(3)
大视场光学系统，如望远目镜和显微目镜，除了考虑轴上点的像差公差，还需校正轴外点像差。子午彗差、弧矢替差、像散、场曲、畸变和倍率色差的公差控制通常基于经验公式。在确保像散、场曲在眼睛的调节范围之内后，允许有2~4D（屈光度）的公差。目镜视场角小于30°时，公差应缩小一半。
小白科普：常见光学像差与镜头总结本期继续讲解光学像差，其中包括焦点位移、洋葱圈、鬼像以及内部反射杂散光等现象。焦点位移：随着光圈变小，最佳聚焦平面会发生变化。例如，从f/2到f/0、f/8，可能需要重新调焦。松纳镜头等大光圈镜头对此尤为明显，解决方法是调整光圈并重新对焦。
本期继续分享光学像差与镜头知识。焦点位移（Focus Shift）：减小光圈时，最佳聚焦平面会改变位置，大光圈镜头尤其明显，如松纳镜头需注意重新调焦。“洋葱圈”（Onion ring bokeh）：镜头光路中存在离焦圆形光线，常见于大光圈镜头，非球面透镜加工导致，处理方式多为厂家协商更换。
常见像差：畸变、场曲、渐晕。畸变使直线物体在图像中弯曲，分为桶型畸变（线条向四周凸出）、枕形畸变（线条向中心内凹）与复合型畸变；场曲影响了像面成像清晰度，需要通过光圈调整减小影响；渐晕导致画面中心与边缘亮度不同，尤其在广角与大光圈镜头中常见。
像散（ASTI）：通过ZEMAX操作数计算像散贡献量，控制像散。 畸变控制（DIMX， DISG）：设定畸变上限与目标值，实现畸变优化。常用操作数总结 本文全面总结了光学设计中常见像差类型与控制方法，旨在提升您在光学系统设计与优化过程中的专业能力。
评价一个成像光学系统的方法有几种(光学设计)
1、在光学设计中，判断成像质量好坏需要一定的评价方法。本文介绍几种光学像质评价方法，包括波像差、成像能量、分辨率和点扩散函数、星点检测法与点列图以及光学传递函数。波像差评价方法中，瑞利判据提供了一个简单的方法，但过于严格，仅关注波像差的最大值是否超过某个阈值。
2、评价光学系统的成像可以通过光线追踪或像差理论进行。光线追踪对于追踪的光束给出准确结果，而像差理论则对整个视场和孔径给出近似结果。实际光学系统需要考虑物理光学的衍射影响，以及为了亮度、视场等要求，光线并非近轴轨迹，成像点与理想像点存在差异，这种成像缺陷称为像差。
3、总之，MTF是衡量光学系统性能的关键工具，通过整合分辨率和对比度的概念，为评估图像质量提供了一致的方法。了解MTF的基本原理、组成部分及其在实际应用中的作用，对于光学设计师和工程师而言至关重要。随着技术的发展，MTF在光学设计中的应用将继续增长，成为确保高精度成像和系统性能优化的重要手段。
4、同时，相位法，如光栅投影，通过测量光的相位变化，同样实现了三维高度的精确计算。ToF技术，如Kinect 2的广泛应用，通过测量光脉冲的往返时间，提供距离信息，尽管在近距离精度上有所欠缺，但在远距离的场景下却展现出了强大的优势。
5、光学传递函数是一种关键工具，用于评估光学系统的成像质量。其基本原理是通过将物体视为由众多不同频率的光谱成分构成，将物体的光场分布函数转换为傅立叶级数或傅立叶积分的形式。
6、OCAD光学系统自动设计程序提供了一个强大的平台，支持用户通过此系统合理布局构建光学系统草图。程序直接显示并方便调整光线走向，确保符合光学原理。在完成初始布局后，设计者可以利用OCAD的其他功能进行初始结构参数设计，为优化成像质量和后续设计工作奠定基础。设计输入阶段，明确光学系统的技术要求至关重要。
光学像差重要知识点详解|光学经典理论
像差，是光学系统中实际成像与理想状况之间的偏差，是光学理论的重要知识点。本文旨在解析像差概念，介绍其基础理论，并详细探讨了球差、彗差、像散、场曲、畸变等常见像差类型，以及如何校正这些像差。理解像差对于优化光学系统的成像质量至关重要。
轴外点的挑战：对于近轴的轴外点，即使存在球差，只要弥散斑尚可接受，它们被称为等晕成像，需满足特定的等晕条件。这个条件由出瞳距和垂轴放大率共同决定，远离理想状态时，正弦差揭示了轴外点与轴上点的成像差异。而像散，光线间的差异大师，受视场影响，细光束下呈现偶函数特性。
评价光学系统的成像可以通过光线追踪或像差理论进行。光线追踪对于追踪的光束给出准确结果，而像差理论则对整个视场和孔径给出近似结果。实际光学系统需要考虑物理光学的衍射影响，以及为了亮度、视场等要求，光线并非近轴轨迹，成像点与理想像点存在差异，这种成像缺陷称为像差。
在光学设计中，像差理论是必不可少的一部分，它涵盖了球差、色差、彗差、像散、场曲、畸变和波像差等概念。这些像差是光学系统与理想光学系统之间实际差异的体现，影响成像质量。本文将系统性地介绍这些像差及其影响因素。首先，像差主要分为几何像差和波像差。
探索光学世界的瑕疵：像差影响解析力 在光学系统的世界里，像差是影响成像质量的关键因素，它们源于光学元件的实际非理想特性。这些像差可分为多个类别，如球差、场曲、像散、慧差、位置色差和倍率色差，它们各自对成像的清晰度和几何形状产生显著影响。
实际光学系统像差是指透镜（或透镜组）所成的像与原物面貌并不是准确相似的现象。造成像差的原因多种多样，包括物点发出的光线与透镜主轴交角太大、离轴较远，以及透镜材料的折射率随光的波长而变化等。像差的大小直接反映了成像品质的优劣，因此，像差的控制与消除是光学设计中的重要任务。
光学传递函数简介
1、光学传递函数是一种关键工具，用于评估光学系统的成像质量。其基本原理是通过将物体视为由众多不同频率的光谱成分构成，将物体的光场分布函数转换为傅立叶级数或傅立叶积分的形式。
2、光学传递函数（optical transfer function）是指以空间频率为变量，表征成像过程中调制度和横向相移的相对变化的函数。光学传递函数是光学系统对空间频谱的滤波变换。一个非相干照明的光学成像系统，像的强度也是线性的，满足叠加原理。
3、光学传递函数（OTF）是描述光学系统成像性能的一种重要工具，它反映了光学系统的传递特性。
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