像質(zhì)評(píng)價(jià)方法

1、像質(zhì)評(píng)價(jià)方法幾何像差曲線1、球差曲線：球差曲線縱坐標(biāo)是孔徑，橫坐標(biāo)是球差（色球差），使用這個(gè)曲線圖，一要注意球差的大小，二要注意曲線的形狀特別是代表幾種色光的幾條曲線之間的分開程度，如果單根曲線還可以，但是曲線間距離很大，說明系統(tǒng)的位置色差很嚴(yán)重。2、軸外細(xì)光束像差曲線ISTOETiaN這一般是由兩個(gè)曲線圖構(gòu)成。圖中左邊的是像散場(chǎng)曲曲線，右邊的是膻變_,不同顏色表示不同色光，T和S分別表示子午和弧矢量，同色的T和S間的距離表示像散的大小，縱坐標(biāo)為視場(chǎng)，左圖橫坐標(biāo)是場(chǎng)曲，右圖是畸變的百分比值，左圖中幾種不同色曲線間距是放大色差值。橫向特性曲線（子午垂軸像差曲線）不同視場(chǎng)的子午垂軸像差曲線，縱坐標(biāo)

2、EY代表像差大小，橫坐標(biāo)PY代表入瞳大小，每一條曲線代表一個(gè)視場(chǎng)的子午光束在像面上的聚交情況。理想的成像效果應(yīng)當(dāng)是曲線和橫軸重合，所有孔徑的光線對(duì)都在一點(diǎn)成像?？v坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)的區(qū)間就是子午光束在理想像面上的最大彌散斑范圍。這個(gè)數(shù)值和點(diǎn)列圖中的GEO尺寸一致，GEO尺寸就是橫向特性曲線中該視場(chǎng)三個(gè)光波中彌散最大的那個(gè)半徑。其中主光線用于描述單色像差情況；三個(gè)波長(zhǎng)曲線用于描述垂軸色差情況。橫向像差特性曲線圖表示了視場(chǎng)角由小到大時(shí)垂軸像差曲線的變化，從中可以看出子午垂軸像差隨視場(chǎng)變化規(guī)律。子午垂軸像差曲線的形狀當(dāng)然是子午像差：細(xì)光束子午場(chǎng)曲、子午球差和子午彗差決定的，因此曲線形狀和像差數(shù)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系經(jīng)

3、常在像差校正中用到。根據(jù)像差曲線可以判斷出要改善系統(tǒng)的成像質(zhì)量，就必須改變曲線的形狀和位置，即改變?nèi)N子午像差的數(shù)量。將子午光線對(duì)a、b作連線，該連線的斜率m=(Ya-Yb)/2h與寬光束子午場(chǎng)曲X'T成正比?？趶礁淖儠r(shí)，連線斜率變化表示寬光束子午場(chǎng)曲也隨著變化。當(dāng)口徑減小趨于0時(shí)，連線成了坐標(biāo)原點(diǎn)(對(duì)應(yīng)主光線)的切線，切線的斜率和細(xì)光束子午場(chǎng)曲x'相對(duì)應(yīng)。子午光線對(duì)連線的斜率與原點(diǎn)切線斜率之間的差和子午球差(X'TX幀正比，兩個(gè)斜率夾角越大，子午球差越大。即：寬光束子午場(chǎng)曲與細(xì)光束子午場(chǎng)曲的差和子午球差成正比。當(dāng)寬光束子午場(chǎng)曲與細(xì)光束子午場(chǎng)曲的符號(hào)由同號(hào)變成異號(hào)時(shí)表明

4、子午球差加大。子午光線對(duì)連線和縱坐標(biāo)交點(diǎn)的高度等于(Ya+Yb)/2,是子午彗差K'T。不同波長(zhǎng)子午光線對(duì)連線和縱坐標(biāo)交點(diǎn)之差表示兩種不同波長(zhǎng)光之間的“色彗差”。彗差是與孔徑和視場(chǎng)都有關(guān)的一個(gè)像差，主要反映了經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)后與主光線原對(duì)稱的光線對(duì)不再與主光線對(duì)稱的情形，能量上反映了對(duì)于中心點(diǎn)的不對(duì)稱，也就是“彗尾現(xiàn)象”。至于色差情況，三個(gè)波長(zhǎng)的橫向特性曲線差值就反映了軸外點(diǎn)垂軸色差的情況。橫向特性曲線充分反映了軸外像點(diǎn)的成像質(zhì)量和隨入瞳孔徑、視場(chǎng)大小的變化規(guī)律。在光學(xué)設(shè)計(jì)過程中，我們需要仔細(xì)的分析這些像差中那一個(gè)占據(jù)主要地位以及采取相應(yīng)的措施，達(dá)到像差校正和像差平衡的目的?；∈赶癫畹姆治?/p>

5、方法與子午像差分析方法相同。對(duì)應(yīng)軸上點(diǎn)，只有兩種像差需要分析，即：軸向球差和軸向色差?！拜S上點(diǎn)像差特性曲線(longitudinalaberration)",通過對(duì)于軸上點(diǎn)球差、軸向色差的描述，綜合的反映了軸上點(diǎn)成像質(zhì)量；"場(chǎng)曲和畸變特性曲線”，描述了系統(tǒng)的子午場(chǎng)曲、弧矢場(chǎng)曲、色散、畸變等像差參數(shù)；“橫向色差特性曲線”，描述了系統(tǒng)垂軸色差隨著視場(chǎng)變化的規(guī)律。二、點(diǎn)列圖由一點(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)列圖是在現(xiàn)代光學(xué)設(shè)計(jì)中最常用的評(píng)價(jià)方法之一。圖中的幾個(gè)圖分別表示"定的幾

6、個(gè)視場(chǎng)上不同|光線與像面交點(diǎn)的分布情況。使用點(diǎn)列圖，一要;主意下方表格中的數(shù)值，值越小成像質(zhì)量越好。二，艮據(jù)分布圖形的形狀也,了解系統(tǒng)的幾何像差的影響，如，是否有明顯像散特征，或彗差特征,幾種色斑的分開程度如后put皿但再10LELEBAUBEhimm¥2e3MFINE程小riani±a口匣UIUCl7mCHRQ.TK；EEJHIDH-EILL.H7227J917了.皿工DUBRI1ID»VIMX；OWHVDdUGLEGHJG32EIHJEEFCLO.UH匚口卜，匚工GLJRAITIDHJIClFt根據(jù)不同的情況采取相應(yīng)的措施。RMSRADIUS:均方根半徑值;G

7、EORADIUS:幾何半徑（最大半徑）何，有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者可以傳遞函數(shù)調(diào)制傳遞函數(shù)MTF:一定空間頻率下像的對(duì)比度與物的對(duì)比度之比。能反映不同空間頻率、不同對(duì)比度的傳遞能力。一般而言，高頻傳遞函數(shù)反映了物體細(xì)節(jié)傳遞能力，低頻傳遞函數(shù)反映物體輪廓傳遞能力，中頻傳遞函數(shù)反映對(duì)物體層次的傳遞能力。1、MTF曲線圖圖中不同色的曲線表示不同視場(chǎng)的復(fù)色光（白光）MTF曲線，T和S分別表示子午和弧矢方向，最上方黑色的曲線是衍射極限。橫坐標(biāo)是空間頻率lp/mm（每毫米線對(duì)），縱坐標(biāo)是對(duì)比度，最大是1。曲線越高，表明成像質(zhì)量越好。TC3.UMn75日.朋寶日MLd.nDEDP二L二口卜RTT匚ZFFRRZTZ1K

8、.MF0),00日口日日.日5SFFTTlFIkFOJfiNGT。口“Q-EFiRNdLUirEllEHDDUQIE匕團(tuán)£±山口村MAYaemME1RTRFOR即.嘈£占工T口.當(dāng)與七三山網(wǎng).SURFACE：THFCEOIHJEQPUE8陽RLRD.ZPHCOMFUEURRTION1OFi2、傳函與離焦關(guān)系曲線圖此圖表明對(duì)設(shè)定空間頻率不同視場(chǎng)的子午、弧矢MTF與離焦量的關(guān)系，圖中橫坐標(biāo)是離焦量，縱坐標(biāo)是對(duì)比度，通過此圖可以看出各視場(chǎng)的最佳焦面是否比較一致，MTF是否對(duì)離焦比較敏感。此圖在光學(xué)設(shè)計(jì)后期，精細(xì)校正時(shí)很有用。61口口0FOLI；1*.0MATTEDIFF

9、mCTICWTMROLUXFDOJ3HTF=EiDUBLECAueaHEBJHR/N口20TFIEFOR.4QLTS日心自GSPPTIALFI?S|UE1ILY：工圓.口切口制匚YCLJFEPERMH_DQlfiLEGR1嘉2BH旺EIEJLPECONFIGLIRRTIDM1OF1四、波像差1、光程差曲線圖中幾個(gè)曲線圖分別是不同視場(chǎng)子午和弧矢方向上的光程差，不同顏色表小不同色光。下方表格的數(shù)據(jù)為縱坐標(biāo)（光程差）的最大值，單位一般用波長(zhǎng)。匚QTHCHL¥THDTFFE良EMCSDOUBLEnanMRrsb豆:日/t*MHJaMUMEQFLJE：1.BOOUHUEE.DDIELECHIB

10、SSB皿狂F3EJJ.2PKCQMriCLinTIOM1OF1En.之HU麗ME；nujQ-E例四CHnuvw3W7&ATQ.QRE.mirefflLLFY；L陋HUWE.mIHJFFElm匚百JHFEEDDIELEGH1典SB血旺EIBJl.Zltt口U卜廣工GUEFITIEDM1CiF1L聞曬。.勺口口3口.&目的日片日囤總口皿日后日a.,1300a.GaeoS.230QH.LQOta曰金觀2、波面三維圖此圖是設(shè)定視場(chǎng)和色光的波像差三維分布圖,下方表格中的數(shù)字給出了波差的大小PEAKTOVALLEY波差的峰谷值（最大最?。㏑MS波差均方根值3、干涉圖這是模擬系統(tǒng)波差在干涉儀上測(cè)出的干涉圖圖形。圖中給出的是設(shè)定視場(chǎng)和色光的干涉圖。FMTEF:FE段EmRFIN日ETH田H酶EFERBMCE日B