【正文】 說它所包含的數(shù)據(jù)量很大，對于光線的反映十分的完整全面。這種方法雖然沒有真正優(yōu)化圖像質(zhì)量，但他們在普通鏡頭的糾正上有很好地效果。使用缺陷的平方來計算可以確保一個負值的缺陷不會抵消其它的正值的缺陷。不管前面的免責聲明，我們將在下面的討論中使用被大家普遍接受的術語。 畢業(yè)設計 (論文 )外文資料翻譯 系： 電子工程與光電技術系 專 業(yè)： 光電信息 科學與 工程 姓 名： 學 號： 外文出處： Smith W J. Modern lens design[M]. New York: McGrawHill, 2022. 附 件： ； 。實際上它所描述的是使用計算機對光學系統(tǒng)進行優(yōu)化的程序，并通過評價函數(shù)（它不是一個真正的優(yōu)化函數(shù)，實際上是一個缺陷函數(shù)）定義的優(yōu) 化方案。典型的評價函數(shù)是許多圖像缺陷值的平方之和，通常這些圖像的缺陷通過視場中的三個位置參數(shù)來進行評價（除非該系統(tǒng)包括一個非常大或非常小的視場角）。一些不太復雜的程序利用三階（賽德爾）像差來計算缺陷 ；這提供了一種快速而有效的方式來調(diào)整設計。因此，評價函數(shù)是光斑在幾個視場角的有效尺寸總和的均方根（ RMS）。這種方式非常有效，它的優(yōu)點是節(jié)省了計算時間，優(yōu)化設計的功能更好。具體的結構參數(shù)如：半徑，厚度，空氣間隔以及焦距，工作距離，倍率，數(shù)值孔徑，光闌等，都是可以被控制的。程序往往認為這是一個局部最優(yōu)的方案而且不能解決掉這個錯誤。用這些代數(shù)求解的半徑或空間來得到所需的射線斜率或高度。不考慮所涉及的數(shù)學細節(jié) ， 我們可以意識到評價函數(shù)是一個 n 維空間 ， 其中 n 是在光學系統(tǒng)中的可變結構參數(shù)的數(shù) 目。 優(yōu)化 鏡頭設計程序通常這樣操作 ： 每個變量參數(shù)變化 (每次一個 )的增量大小是選擇一個較大的值 (以獲得良好的數(shù)值精度 )和一個較小的值 (獲得本地微分 )之間的值。它的基礎假設是 ， 缺陷項目和變量參數(shù)之間的關系是線性的。 如果優(yōu)化結果的變化很小 ， 非線性計算不會破壞過程以及結果 ， 盡管是一個 近似的結果 ， 但程序?qū)τ谠O計上的優(yōu)化計算將開始不斷重復，直到最終使設計達到最近似的局部最優(yōu)解。由于在下坡的過程中可能有許多凹陷的地 形，一個凹陷里的最低點的未必是整個地形中的最低點，它是一個局部最優(yōu)但不能保證（除非在非常簡單的系統(tǒng)）我們已經(jīng)找到了全局最優(yōu)的評價函數(shù)。若換做 Y 點開始優(yōu)化，最低的極值將變?yōu)?C。其它起點會導致最小點變?yōu)橄鄬Σ恢匾狞c中的一個。為了在尋找最小值的過程中可以從這些極小值中“震蕩”逸出，設計如下所述。如果程序在一個局部凹陷的附近開始優(yōu)化，其結果將是一個糟糕的設計。幸運的是 ， 這些條件都很少恰好滿足 ,并且他們可以很容易地被避免發(fā)生。通常避免這種情況的一種局部優(yōu)化技術是將所述第二表面固定到一個平面上再進行幾個周期的優(yōu)化來確定前端元件的平凸形狀。 usually most are related to the quality of the image. However, any characteristic which can be calculated may be assigned a target value and its departure from that target regarded as a defect. Some less elaborate programs utilize the thirdorder (Seidel) aberrations。 it is a local optimum and there can be no assurance(except in very simple systems) that we have found a global optimum in the merit function. This simple topological analogy helps to understand the dominant limitations of the optimization process: the program finds the nearest minimum in the merit function,and that minimum is uniquely determined by the design coordinates at which the process is begun. The landscape analogy is easy for the human mind to prehend。 after the system is jolted, it is probably in a highly nonlinear region and a big damping factor may be needed to prevent a breakdown. A manual increase of the damping factor can often avoid this problem. Another oftenencountered problem is a design which persists in moving to an obviously undesirable form (when you know that there is a much better, very different one— the one that you want). Freezing the form of one part of the lens for a few cycles of optimization will often allow the rest of the lens to settle into the neighborhood of the desired optimum. For example, if one were to try to convert a Cooke triplet into a split front crown form, the process might produce either a form which is like the original triplet with a narrow air spaced crack in the front crown, or a form with rather wild meniscus elements. A technique which will usually avoid these unfortunate local optima in this case is to freeze the front element to a planoconvex form by fixing the second surface to a plane for a few cycles of optimization. Again, one must know which lens forms are the good ones.