第二章 光學系統的像差概述（重點）
第三章 光學系統的像質評價（重點）
第四章 ：公差分析
光學系統成像效能主要有兩個方面要求：
設計光學系統有兩個階段（第一步設計簡單，第二部就複雜，反之同）：
評價乙個光學系統的好壞：
光學設計過程步驟：
成像光學系統
有明確的物像共軛關係，設計的重點在於資訊傳遞的真實性（是否畸變）和有效性（是否清晰）
非成像光學系統
照明光學系統，設計點在於光能量傳輸效率的最大化，以及照度大小和照度分布情況
解析法縮放法
解析法
根據初級相差理論通過相差計算求解初始結構引數
縮放法
找出效能引數比較相同的已有結構，將各個尺寸進行縮放
常用鏡頭光學設計之間的關係：
同樣結構這，相對孔徑越小，角視場越小，其像質越好
焦距相同，相對孔徑越大，角視場角越小
焦距相同，視場角越大，相對孔徑越小
物鏡的焦距越長，對於同樣結構型別的物鏡，能夠得到具有良好像質的相對孔徑和視場角越小
顯微鏡（只有提高數值孔徑na才能提高有效放大率）
望遠鏡 （一定要考慮 望遠系統的極限分辨角和人眼的極限分辨角）
光學特性引數：
物距l（同一系統對不同位置物平面成像時，他的成像質量是不一樣的。eg：望遠鏡對遠距離物體成像，顯微鏡對指定的物平面成像，因此必須要明確是對哪個位置的物平面成像的）
物高y或視場角w（實際光學系統不可能對整個物平面都成清晰的像，只有光軸周圍一定範圍成清晰的像，所以必須指出他的成像範圍：有限距離用物高h，無限距離用視場角w）
視場角又可用fov表示，其與焦距的關係如下：h = f * tan[theta]；像高 = efl*tan (半fov)；efl為焦距；fov為視場角。
物方孔徑角sinu或光束孔徑高h （光學系統孔徑是一樣的，只能對指定物平面上光軸周圍一定範圍內的物點成清晰的 像，因此必須在指定的孔徑內評價系統的像質。有限遠距離使用邊緣光線與光軸的夾角sinu，無限遠距離用光束孔徑高h）
孔徑光闌或入瞳位置（1-3 可以確定軸上點的成像質量，對於軸外點必須給定入瞳或孔徑光闌的位置）
注意：程式把入瞳到第一面頂點的距離作為系統的第乙個厚度d1，實際透鏡第乙個厚度為d2
漸暈係數和每個面的通光半徑（漸暈：軸外光束比軸上光束寬度小）
人為 給定漸暈：
1… 為保證軸外點的成像質量，把軸外光束適當減小
2. 減小系統尺寸
像差：反映了光學系統質量的優劣
場曲與畸變的區別：
場曲會影響清晰度，畸變只會變形，不會影響清晰度
優化方法：
球差：使用雙膠合或雙分離鏡組；使用非球面
彗差：調節視場光闌；使用對稱結構的光學系統
像散：調節視場光闌；使用對稱結構的光學系統
場曲：調節視場光闌；使用對稱結構的光學系統
色差：雙膠合透鏡
球差 運算元spha
彗差 運算元coma
像散：運算元asti
畸變:操作室dimx
像質評價
光線像差(ray aberration)
ray fan 圖
描述不同光瞳位置處光線在像上高度與主光線高度差值，ray fan表示是光學系統的綜合誤差
ray fan圖的橫座標表示歸一化入瞳，縱座標是光線在像面偏離主光線的值。
光程（optical path）
光瞳像差（pupil aberration）
光學系統的解析度表示該系統分辨細節的能力
乙個物點經過光學系統後，由於像差的存在，像面上不再是乙個集合點，而是乙個瀰散斑，稱之為點列圖。
用點列圖的密集程度來衡量光學系統的成像質量
點列圖：下方可以看出
rms(均方根半徑)：能量的集中程度，
airy（光斑半徑） 當 離散斑直徑等於或小於艾里斑時，點列圖就無法進行判斷
geo（幾何半徑）值越小 成像質量越好
mtf曲線和座標軸包圍的面積越多，成像質量就越好
利用mtf曲線圖評價光學系統的成像質量
mtf曲線越高越好（mtf曲線和座標軸包圍的面積越多，成像質量就越好）
mtd曲線越平直越好（說明邊緣和中間一致性好）
s曲線與t曲線越重合越好（偏移量越小，說明像散越小）
低頻曲線代表反差特性
高頻曲線代表鏡頭解析度特性
光學系統 是乙個低通濾波器，高頻就截止了
模擬實際生產製造中可能出現的各種誤差對系統最終結果的影響
通過對誤差的評估，推算出系統中光學加工，裝配得允許公差範圍以便進行實際生產製造。
光學系統誤差評估：
光學遙感基礎總結
toc 光學遙感基礎總結 波長 指波在乙個振動週期內傳播的距離，波長 等於波速u和週期t的乘積，即 ut，u v.波長與頻率成反比,電磁波的能量與頻率成正比 波段 波段又稱波譜段或波譜帶,通常以具體波長範圍的數值表示,也有用數字或字母作為代號，如微波區用l s k等分別代表17.63 26.76厘公...
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