計(jì)算機(jī)輔助光學(xué)設(shè)計(jì)codev(編輯修改稿)
2025-02-02 17:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 大波像差不能排除局部缺陷 ? 最大波像差取決于參考點(diǎn)的選取 九、分辨力及其評價(jià) ..AND??十、點(diǎn)列圖及其評價(jià) ? 點(diǎn)列圖的概念 ? 點(diǎn)列圖的評價(jià)方法 ? 點(diǎn)列圖的輸出圖形 點(diǎn)列圖的概念 ? 由一點(diǎn)發(fā)出的許多光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后，因像差使其與像面的交點(diǎn)不再集中于同一點(diǎn)，而形成了一個(gè)散布在一定范圍的彌散圖形，稱為點(diǎn)列圖。 ? 點(diǎn)列圖由幾何光線的交點(diǎn)構(gòu)成，忽略了衍射效應(yīng)，近似地代表了物點(diǎn)光束經(jīng)傳輸后的能量分布 點(diǎn)列圖的評價(jià)方法 ? 點(diǎn)列圖評價(jià)需要進(jìn)行大量的光線計(jì)算 ? 光線的分布有扇型網(wǎng)格分布和正方形網(wǎng)格分布，并根據(jù)瞳面的形狀，如漸暈。 ? 點(diǎn)列圖的集中度反映了成像的清晰度， 30％以上的集中區(qū)域?yàn)橛行У膹浬叽笮? ? 點(diǎn)列圖的形狀可以反映出幾何像差的特征 ? 彌散斑直徑的倒數(shù)為系統(tǒng)的分辨力（線對） 點(diǎn)列圖輸出舉例 點(diǎn)列圖輸出舉例 光學(xué)傳遞函數(shù)及其評價(jià) ? 光學(xué)傳遞函數(shù)的基本出發(fā)點(diǎn) ? 光學(xué)傳遞函數(shù)的理論實(shí)質(zhì) ? 光學(xué)傳遞函數(shù)的概念 ? 光學(xué)傳遞函數(shù)的評價(jià)方法 ? 光學(xué)傳遞函數(shù)分析舉例 光學(xué)傳遞函數(shù)的基本出發(fā)點(diǎn) ? 物體被看作是亮度的一種分布形式，不同物體有不同的亮度分布。 ? 任何一種亮度分布可以認(rèn)為是所有頻率余弦分布按某種比例的疊加。 ? 光學(xué)系統(tǒng)分別將各種余弦分布的目標(biāo)進(jìn)行成像， ? 像面上各種余弦分布的像按照相應(yīng)的比例進(jìn)行疊加形成了物體的像 光學(xué)傳遞函數(shù)的理論實(shí)質(zhì) ? 光學(xué)成像系統(tǒng)是信息傳遞系統(tǒng)，對各種余弦分布的基元圖形成像的優(yōu)劣反映了光學(xué)系統(tǒng)對這一頻率信息的傳遞能力 ? 光學(xué)系統(tǒng)對圖像的傳遞為光振幅的傳遞，反映了每一頻率的對比度變化，稱為調(diào)制傳遞函數(shù)（ MTF） ? 高頻部分反映了物體的細(xì)節(jié)，中頻部分反映了物體的層次，低頻部分反映了物體的輪廓 光學(xué)傳遞函數(shù)的概念 ? 將每一視場點(diǎn)的物體分解為所有頻率的余弦物體，并求出其理想像 ? 以理想像的對比度作為參考，實(shí)際像的對比度與理想像的對比度的比值為該頻率的傳遞函數(shù)值 ? 將各種頻率的傳遞函數(shù)值作成曲線，反映了該視場的成像質(zhì)量 ? 傳遞函數(shù)不能反映光學(xué)系統(tǒng)的畸變。 光學(xué)傳遞函數(shù)的評價(jià)方法 ? 用 MTF曲線評價(jià)成像質(zhì)量（所有頻率） ? 用特征頻率傳遞函數(shù)值評價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的質(zhì)量（根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)使用目的） ? 用 MTF閾值進(jìn)行成像質(zhì)量評價(jià)（分辨率） ? 用 MTF曲線的積分值來評價(jià)成像質(zhì)量（中心點(diǎn)亮度） ? 用 MTF曲線族來進(jìn)行成像質(zhì)量評價(jià)（焦深） 第二章 光學(xué)自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì) 的基本方法 ? 概述 ? 評價(jià)函數(shù)的概念及其構(gòu)成 ? 最優(yōu)化方法 ? 邊界條件的控制 光學(xué)自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述 ? 光學(xué)設(shè)計(jì)的目的 找到一組結(jié)構(gòu)參數(shù)（ r、 d、材料等），使之滿足預(yù)定的光學(xué)性能，外形尺寸和成像質(zhì)量等要求 ? 方法 數(shù)學(xué)的最優(yōu)化方法和計(jì)算機(jī)在光學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 光學(xué)自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述 ? 光學(xué)系統(tǒng)的像差與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系為復(fù)雜的非線性關(guān)系 ? 在限制范圍內(nèi)，建立像差和結(jié)構(gòu)的近似關(guān)系，為初級像差理論 ? 高級像差理論過于復(fù)雜，尚未達(dá)到簡單實(shí)用的程度。 ? 對高級像差較大的系統(tǒng)，采用像差理論作指導(dǎo)，結(jié)合設(shè)計(jì)者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn) 光學(xué)自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述 ? 結(jié)構(gòu)參數(shù)對像差的校正極其復(fù)雜，其潛力憑一般人的主觀能力難以達(dá)到，耗用的時(shí)間難以估量，用計(jì)算機(jī)代替人工進(jìn)行修改參數(shù)成為必需。 ? 將數(shù)學(xué)中的最優(yōu)化方法應(yīng)用到光學(xué)設(shè)計(jì)中來，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行修改結(jié)構(gòu)參數(shù)并進(jìn)行自動(dòng)判斷，這就是光學(xué)自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì) 。 光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)中的評價(jià)函數(shù) ? 評價(jià)函數(shù)的引入 結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變將引起眾多像差的改變，為了便于計(jì)算機(jī)在眾多像差的變化中能夠作出正確判斷，需要設(shè)計(jì)提供計(jì)算機(jī)能夠判斷設(shè)計(jì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)必須是單一的，同時(shí)又是與像差校正要求一致的，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就稱為評價(jià)函數(shù)。 光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)中的評價(jià)函數(shù) ? 評價(jià)函數(shù)的構(gòu)成思想 評價(jià)函數(shù)必須反映所有像差的大小，評價(jià)上述必須提供計(jì)算機(jī)單一的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。像差
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