最新像质评价与像差公差分析教学讲义ppt课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么

2、凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅像质评价与像差公差分析§9-1瑞利判断和中心点亮度由前面知识，在不考虑衍射现象影响时，光学系统的成像质量主要与系统的像差大小有关，因此

3、设计任何光学系统时都必须考虑像差的校正。但任何光学系统都不可能也没必要把所有像差都校正掉，因此存在剩余像差及其公差，有必要提出光学系统成像质量的评价方法。一、瑞利判断瑞利认为“实际波面与参考球面波之间的最大波像差不超过λ/4时，此波面可看作是无缺陷的”，即瑞利判断。它依据成像波面相对理想球面波的变形程度来判断光学系统的成像质量的。并给出最大波像差公差：W<λ/4时，成像质量是良好的。2优点：便于实际应用。只要计算出几何像差曲线，再对其积分就可得到波像差，即可判断成像的优劣。同时还可用它求出几何像差的公差。缺点：不够严密，没有考虑局部缺陷在整个波面面积中的分量

4、。适用范围：是一种较为严格的像质评价方法，适用于小像差光学系统，如显微镜、望远镜等对像质要求较高的系统。二、中心点亮度依据：光学系统存在像差时，其成像衍射斑的中心亮度和不存在像差时衍射斑的中心亮度之比来表示光学系统的成像质量的。即斯托列尔准则：S.D≥0.8时，认为像质是完善的。缺点：计算复杂，不便实际应用。3③对照相物镜等作分辨检测时，有时会出现“伪分辨现象”，即在某一组条纹时已不能被分辨，但对更密一组的条纹反而可以分辨，这是因为对比度反转造成的。因此分辨率作为像质评价方法也不是一种严格而可靠的评价方法。优点：指标单一。便于测量，在像质检测中得到广泛应用。

5、适用范围：大像差光学系统。7§9-3点列图在几何光学中，由一点发出的许多光线经光学系统成像后，由于像差的存在，使其与像面不再集中于一点，而是形成一个分布在一定范围内的弥散斑，称为点列图。利用点的密集程度来衡量光学系统的成像质量的方法，称为点列图法。利用光线追迹法可精确表示出点物体的成像情况，即将入瞳的一半分成大量的等面积小单元，并把发自物点且穿过每一个小面元中心的光线，认为是代表通过光瞳的光能量。利用光线追迹就可求出在像面上的点子分布密度。因此光线越多，像面上点子数越多，越能反映出像面上的光强度分布情况。8利用点列图法来评价像质时，通常是利用集中30%以上的

6、点或光线所构成的图形区域作为其实际有效弥散斑，其直径的倒数即为系统的分辨率。优点：简便易行，形象直观。缺点：计算量大，需借助计算机。适用范围：大像差光学系统。光瞳面上面元选取方法9§9-4光学传递函数不管是瑞利判断、中心点亮度还是分辨率、点列图法来评价像质，都是基于将物体看作是发光点，并以一点成像时的能量集中程度来表征光学系统的成像质量。利用光学传递函数来评价像质，是基于把物体看作是由各种频率的谱组成的，即把物体的光场分布函数分解为付氏级数或付氏积分的形式。物体经光学系统成像，可认为物体传递效果是频率不变，但对比度和相位发生改变。这种对比度的降低和相位推移是

7、随频率不同而不同的，其函数关系称为光学传递函数。该函数既与光学系统的像差有关，又与光学系统的衍射效果有关，因此用该法来评价像质更客观、更可靠。一般来说光学传递函数是由不同频率的分量组成，高频反映物体的细节传递情况，低频反映物体的轮廓传递情况。10一、利用MTF（调制传递函数）曲线来评价像质MTF是表示各种不同频率的正弦强度分布函数经光学系统成像后，其对比度（或振幅）的衰减程度。当某一频率的对比度下降为0时，表明该频率的光强分布无亮度变化，表明频率被截止。显然I的截止频率较小，但曲线I在低频部分的值较曲线II大很多。表明：在低频部分，曲线I的MTF值大于曲线I

8、I，即光学系统I具有较高的分辨率，且有较高的对比度。