最新像質(zhì)評價(jià)與像差公差分析教學(xué)講義ppt課件.ppt

《最新像質(zhì)評價(jià)與像差公差分析教學(xué)講義ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、進(jìn)入夏天，少不了一個(gè)熱字當(dāng)頭，電扇空調(diào)陸續(xù)登場，每逢此時(shí)，總會(huì)想起那一把蒲扇。蒲扇，是記憶中的農(nóng)村，夏季經(jīng)常用的一件物品?！　∮洃浿械墓枢l(xiāng)，每逢進(jìn)入夏天，集市上最常見的便是蒲扇、涼席，不論男女老少，個(gè)個(gè)手持一把，忽閃忽閃個(gè)不停，嘴里叨叨著“怎么這么熱”，于是三五成群，聚在大樹下，或站著，或隨即坐在石頭上，手持那把扇子，邊嘮嗑邊乘涼。孩子們卻在周圍跑跑跳跳，熱得滿頭大汗，不時(shí)聽到“強(qiáng)子，別跑了，快來我給你扇扇”。孩子們才不聽這一套，跑個(gè)沒完，直到累氣喘吁吁，這才一跑一踮地圍過了，這時(shí)母親總是，好似生氣的樣子，邊扇邊訓(xùn)，“你看熱的，跑什么？”此時(shí)這把蒲扇，是那么

2、涼快，那么的溫馨幸福，有母親的味道！　　蒲扇是中國傳統(tǒng)工藝品，在我國已有三千年多年的歷史。取材于棕櫚樹，制作簡單，方便攜帶，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常會(huì)在上面作畫。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇諸名，實(shí)即今日的蒲扇，江浙稱之為芭蕉扇。六七十年代，人們最常用的就是這種，似圓非圓，輕巧又便宜的蒲扇?！　∑焉攘鱾髦两?，我的記憶中，它跨越了半個(gè)世紀(jì)，也走過了我們的半個(gè)人生的軌跡，攜帶著特有的念想，一年年，一天天，流向長長的時(shí)間隧道，裊像質(zhì)評價(jià)與像差公差分析§9-1瑞利判斷和中心點(diǎn)亮度由前面知識，在不考慮衍射現(xiàn)象影響時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量主要與系統(tǒng)的像差大小有關(guān)，因此

3、設(shè)計(jì)任何光學(xué)系統(tǒng)時(shí)都必須考慮像差的校正。但任何光學(xué)系統(tǒng)都不可能也沒必要把所有像差都校正掉，因此存在剩余像差及其公差，有必要提出光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的評價(jià)方法。一、瑞利判斷瑞利認(rèn)為“實(shí)際波面與參考球面波之間的最大波像差不超過λ/4時(shí)，此波面可看作是無缺陷的”，即瑞利判斷。它依據(jù)成像波面相對理想球面波的變形程度來判斷光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量的。并給出最大波像差公差：W<λ/4時(shí)，成像質(zhì)量是良好的。2優(yōu)點(diǎn)：便于實(shí)際應(yīng)用。只要計(jì)算出幾何像差曲線，再對其積分就可得到波像差，即可判斷成像的優(yōu)劣。同時(shí)還可用它求出幾何像差的公差。缺點(diǎn)：不夠嚴(yán)密，沒有考慮局部缺陷在整個(gè)波面面積中的分量

4、。適用范圍：是一種較為嚴(yán)格的像質(zhì)評價(jià)方法，適用于小像差光學(xué)系統(tǒng)，如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等對像質(zhì)要求較高的系統(tǒng)。二、中心點(diǎn)亮度依據(jù)：光學(xué)系統(tǒng)存在像差時(shí)，其成像衍射斑的中心亮度和不存在像差時(shí)衍射斑的中心亮度之比來表示光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量的。即斯托列爾準(zhǔn)則：S.D≥0.8時(shí)，認(rèn)為像質(zhì)是完善的。缺點(diǎn)：計(jì)算復(fù)雜，不便實(shí)際應(yīng)用。3③對照相物鏡等作分辨檢測時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“偽分辨現(xiàn)象”，即在某一組條紋時(shí)已不能被分辨，但對更密一組的條紋反而可以分辨，這是因?yàn)閷Ρ榷确崔D(zhuǎn)造成的。因此分辨率作為像質(zhì)評價(jià)方法也不是一種嚴(yán)格而可靠的評價(jià)方法。優(yōu)點(diǎn)：指標(biāo)單一。便于測量，在像質(zhì)檢測中得到廣泛應(yīng)用。

5、適用范圍：大像差光學(xué)系統(tǒng)。7§9-3點(diǎn)列圖在幾何光學(xué)中，由一點(diǎn)發(fā)出的許多光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像后，由于像差的存在，使其與像面不再集中于一點(diǎn)，而是形成一個(gè)分布在一定范圍內(nèi)的彌散斑，稱為點(diǎn)列圖。利用點(diǎn)的密集程度來衡量光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量的方法，稱為點(diǎn)列圖法。利用光線追跡法可精確表示出點(diǎn)物體的成像情況，即將入瞳的一半分成大量的等面積小單元，并把發(fā)自物點(diǎn)且穿過每一個(gè)小面元中心的光線，認(rèn)為是代表通過光瞳的光能量。利用光線追跡就可求出在像面上的點(diǎn)子分布密度。因此光線越多，像面上點(diǎn)子數(shù)越多，越能反映出像面上的光強(qiáng)度分布情況。8利用點(diǎn)列圖法來評價(jià)像質(zhì)時(shí)，通常是利用集中30%以上的

6、點(diǎn)或光線所構(gòu)成的圖形區(qū)域作為其實(shí)際有效彌散斑，其直徑的倒數(shù)即為系統(tǒng)的分辨率。優(yōu)點(diǎn)：簡便易行，形象直觀。缺點(diǎn)：計(jì)算量大，需借助計(jì)算機(jī)。適用范圍：大像差光學(xué)系統(tǒng)。光瞳面上面元選取方法9§9-4光學(xué)傳遞函數(shù)不管是瑞利判斷、中心點(diǎn)亮度還是分辨率、點(diǎn)列圖法來評價(jià)像質(zhì)，都是基于將物體看作是發(fā)光點(diǎn)，并以一點(diǎn)成像時(shí)的能量集中程度來表征光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。利用光學(xué)傳遞函數(shù)來評價(jià)像質(zhì)，是基于把物體看作是由各種頻率的譜組成的，即把物體的光場分布函數(shù)分解為付氏級數(shù)或付氏積分的形式。物體經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像，可認(rèn)為物體傳遞效果是頻率不變，但對比度和相位發(fā)生改變。這種對比度的降低和相位推移是

7、隨頻率不同而不同的，其函數(shù)關(guān)系稱為光學(xué)傳遞函數(shù)。該函數(shù)既與光學(xué)系統(tǒng)的像差有關(guān)，又與光學(xué)系統(tǒng)的衍射效果有關(guān)，因此用該法來評價(jià)像質(zhì)更客觀、更可靠。一般來說光學(xué)傳遞函數(shù)是由不同頻率的分量組成，高頻反映物體的細(xì)節(jié)傳遞情況，低頻反映物體的輪廓傳遞情況。10一、利用MTF（調(diào)制傳遞函數(shù)）曲線來評價(jià)像質(zhì)MTF是表示各種不同頻率的正弦強(qiáng)度分布函數(shù)經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像后，其對比度（或振幅）的衰減程度。當(dāng)某一頻率的對比度下降為0時(shí)，表明該頻率的光強(qiáng)分布無亮度變化，表明頻率被截止。顯然I的截止頻率較小，但曲線I在低頻部分的值較曲線II大很多。表明：在低頻部分，曲線I的MTF值大于曲線I

8、I，即光學(xué)系統(tǒng)I具有較高的分辨率，且有較高的對比度。