第14-16課【像差與像質(zhì)評價】

第六章

像差與像質(zhì)評價§6-1概述

像差：因?qū)嶋H光學(xué)系統(tǒng)與理想光學(xué)系統(tǒng)的差異而產(chǎn)生的實際象與理想像（完善象）之間的偏差。

像差產(chǎn)生的原因：實際系統(tǒng)成像均具有一定的孔徑和視場，且材料的特性或折射（或反射）表面的幾何形狀引起實際像與理想像的偏差。像差的大小反映了光學(xué)系統(tǒng)質(zhì)量的優(yōu)劣§6-1概述

實際的光學(xué)系統(tǒng)，只有在近軸區(qū)域內(nèi)以很小孔徑角的光束所生成的像才是完善的。實際系統(tǒng)光路計算遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過近軸區(qū)域所限制的范圍，物象位置大小與近軸系統(tǒng)（近似理想光學(xué)系統(tǒng)）計算結(jié)果不同。這種差異就是像差。對于球面系統(tǒng)：若該展開式中的高次項不忽略，就會出現(xiàn)不完善成像的情況——像差。

用高斯公式、牛頓公式或近軸光線計算得到的像的位置和大小是理想像的位置和大??；而實際光線計算結(jié)果所得到的像的位置和大小相對于理想像的偏差，可作為像差的尺度?！?-1概述幾何像差實際像點與理想像點的幾何位置與大小的偏差。用于設(shè)計計算。實際波面與理想波面之間的光程差?？梢灾苯佑糜诔上褓|(zhì)量檢驗與評價。波像差各種色光（折射率不同）有不同的傳播路徑使各種光線有不同的成像位置和倍率以下將從產(chǎn)生原因、計算公式及符號規(guī)則、與孔徑和視場的關(guān)系、對成象質(zhì)量的影響、校正等方面依次介紹各種基本像差?！?-2球差A(yù)-Umax-UhmaxhA０’L’－δL’△y’l’A’δL’＝L’－l’球面像差的簡稱，軸上點唯一的單色像差軸上點發(fā)出的同心光束經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)各個球面折射后，不再為同心光束。與光軸成不同孔徑角U，或離光軸不同高度h的光線交光軸于不同的位置上，相對于由近鈾光線決定的理想像點有不同偏離。

由于球差的存在，使得在高斯像面上得到的不是點像，而是一個圓形彌散斑，其半徑即是垂軸球差

可見，球差越大，高斯像面上的彌散斑也越大，這將使像變得模糊不清。為使光學(xué)系統(tǒng)成像清晰必須校正球差，尤其對于大孔徑系統(tǒng)，對校正球差的要求更為嚴(yán)格。球差的展開式球差是入射高度h或孔徑角u的偶函數(shù)，具有對稱性式中，第一項稱為初級球差，第二項為二級球差，第三項為三級球差。二級以上球差稱為高級球差。A1（B1）、A2（B2）、A3（B3）分別為初級球差系數(shù)、二級球差系數(shù)、三級球差系數(shù)。孔徑較小時，主要存在初級球差；孔徑較大時，高級球差增大（如強(qiáng)光鏡頭，大準(zhǔn)直系統(tǒng)）光學(xué)系統(tǒng)的球差是由系統(tǒng)各個折射面產(chǎn)生的球差傳遞到系統(tǒng)的像方空間后相加而得，故系統(tǒng)的球差可以表示成系統(tǒng)各個面對球差的貢獻(xiàn)之和，即所謂的球差分布式。當(dāng)對實際物體成像時，對于由k個面組成的光學(xué)系統(tǒng)，球差的分布式為

∑S-稱為光學(xué)系統(tǒng)球差系數(shù)，S-為每個面上的球差分布系數(shù)

球差對成像質(zhì)量的影響球差使像點成為彌散斑，影響成像質(zhì)量?？讖皆酱?，球差越大，彌散斑越大，像越模糊齊明點（2）sinI-sinI’=0，即I=I’=0。或者說L=L’=r，即物點和像點均位于球面的曲率中心。常利用齊明點的特性來制作齊明透鏡，以增大物鏡的孔徑角，用于顯微物鏡或照明系統(tǒng)中。（1）L=0，L‘=0，即物點和像點均位于球面頂點。（3）sinI‘-sinU=0，即I’=U由球差分布式可知，對于單個折射球面，有幾個特殊的物點位置，不管球面的曲率半徑如何，均不產(chǎn)生球差。

以上三對不產(chǎn)生像差的共軛點稱作不暈點或齊明點齊明透鏡物點位于透鏡第一個折射面的曲率中心，對于該表面，L1=L1’=r1第二個折射面滿足公式（6-23）和（6-24）。透鏡厚度為d，且透鏡位于空氣中，則有下列關(guān)系由這樣兩個齊明面組成的透鏡叫做齊明透鏡

球差的校正

1、正、負(fù)透鏡組合

球差是折射球面的固有像差，單個表面無法校正球差單正透鏡產(chǎn)生負(fù)球差；單負(fù)透鏡產(chǎn)生正球差。2、選擇高折射率的材料。保證光焦度不變時，提高透鏡的折射率能增大球面曲率半徑，減小球差。3、配曲法。球差隨透鏡形狀按二次拋物面的規(guī)律變化。存在一個球差最小的透鏡最優(yōu)形狀。對于單個透鏡，可以通過改變兩折射球面的曲率改變透鏡形狀。校正球差只能使某帶的球差為零。在實際設(shè)計光學(xué)系統(tǒng)時，常通過使初級球差與高級球差想補(bǔ)償，將邊緣帶的球差校正到零，即

對于僅含有初級和二級球差的光學(xué)系統(tǒng)，當(dāng)邊緣帶的球差為零時，在0.707帶有最大的球差，其值是邊緣帶高級球差的-1/4，如圖由最大孔徑角的邊緣光線求得的球差，稱為邊光球差；由0.707帶孔徑光線求得的球差則稱為0.707帶光線球差，簡稱帶球差。

消球差系統(tǒng)

§6-3慧差和正弦差

對于軸外物點，主光線不是系統(tǒng)的對稱軸，對稱軸是通過物點和球心的輔助軸。由于球差的影響，對稱于主光線的同心光束，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后，它們不再相交于一點，在垂軸方向也不與主光線相交，即相對主光線失去對稱性?？捎没鄄顏肀硎具@種失對稱性；而正弦差僅用來表示小視場時寬光束成像的不對稱性。二者無本質(zhì)區(qū)別，需要計算的光線有所不同。像方光線不再以主光線為對稱軸——軸外球差成像光束與高斯面相截而成一彗星狀的彌散斑。影響像面清晰度。距離主光線象點越遠(yuǎn)，形成的圓斑直徑越大ABECODFAy’By’這些圓斑相互疊加的結(jié)果就形成了帶有彗星形狀的光斑光斑的頭部（尖端）較亮，至尾部亮度逐漸減弱，稱為彗星像差，簡稱彗差§6-3-1慧差子午面：物點（主光線）和光軸確定的平面弧矢面：包含主光線且垂直于子午面的平面子午平面內(nèi)的光束稱子午光束弧矢平面內(nèi)的光束稱弧矢光束軸上物點以光軸為對稱軸。而當(dāng)物點B位于光軸之外，其發(fā)出的光束不再存在對稱軸線，而只存在一個對稱面——子午面。

主光線：過孔闌中心，能量最集中。

軸上物點發(fā)出的光線束在子午和弧矢面內(nèi)的分布情況是一樣的，軸外點發(fā)出的光束分布情況則不同。必須按照子午和弧矢兩個截面分別討論。子午彗差：子午寬光束光線對交點不在主光線上，偏離主光線的垂直距離用KT’來表示，以主光線為計算原點；折射前主光線是子午光束的軸線，折射后不再是光束的軸線，光束失去對稱性。

以軸外點子午光束上、下光線在高斯像面上交點高度的平均值和主光線在高斯像面上交點高度之差表示

到理想像面的距離稱為寬光束子午場曲；到細(xì)光束像點之間的沿軸距離為軸外子午球差

弧矢彗差：弧矢寬光束光線對交點偏離主光線的垂直距離用Ks’來表示，以主光線為計算原點；到理想像面的距離——寬光束弧矢場曲；到細(xì)光束像點之間的沿軸距離——軸外弧矢球差慧差的展開式式中第一項為初級彗差，第二項為孔徑二級彗差，第三項為視場二級彗差。對于大孔徑小視場的光學(xué)系統(tǒng)，彗差主要由一、二項決定；對于大視場，相對孔徑較小的光學(xué)系統(tǒng)，彗差主要由一、三項決定。

彗差是和視場、孔徑都有關(guān)的一種垂軸像差。

如果把兩個彎月透鏡凹面相對，并在中間設(shè)置光闌，如圖所示。當(dāng)采用這種對稱式的光學(xué)系統(tǒng)，且物像垂軸放大倍率b=-1時，彗差得到自動校正。因為在此條件下對稱于孔徑光闌前部和后部的光學(xué)系統(tǒng)所產(chǎn)生的垂軸像差大小相等，符號相反。光闌位置不同，彗差符號大小也不同。若光闌通過單折射面的球心，則不產(chǎn)生彗差。對稱式光學(xué)系統(tǒng)對于某些小視場大孔徑的系統(tǒng)（如顯微鏡），常用“正弦差”來描述小視場的彗差特性。正弦差等于彗差與像高的比值，用符號SC’表示§6-3-2正弦差僅用來表示小視場時寬光束成像的不對稱性1、正弦條件垂直于光軸平面內(nèi)兩個相鄰點，一個是軸上點，一個是靠近光軸的軸外點，其理想成像條件即為正弦條件。

當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)滿足正弦條件時，若軸上點理想成像，則近軸物點也理想成像，即光學(xué)系統(tǒng)既無球差也無正弦差，這就是所謂的不暈成像。

當(dāng)物體在無限遠(yuǎn)時，正弦條件可以表示為

2等暈條件實際光學(xué)系統(tǒng)對軸上點只能使某一帶的球差為零，即軸上點不能完善成像，物點的像是一個彌散斑。只要彌散斑很小，則認(rèn)為像質(zhì)是好的，同理，對于近軸物點，用寬光束成像時也不能成完善像，故只能要求其成像光束結(jié)構(gòu)與軸上點成像光束結(jié)構(gòu)相同，也就是說，軸上點和近軸點有相同的成像缺陷，稱為等暈成像。

要滿足等暈成像的要求，光學(xué)系統(tǒng)必須滿足等暈條件：若物體在無限遠(yuǎn)等暈條件為

對于近軸點成像，其視場較小，不考慮其它視場像差。由圖知，軸上點與軸外點具有相同的球差值，且軸外光束不失對稱性，即無彗差。此為滿足等暈條件的系統(tǒng)。

3正弦差若系統(tǒng)不滿足等暈條件，

不成立其兩端偏差用OSC’表示，即是正弦差。物體在有限遠(yuǎn)時，其正弦差為

3正弦差1）正弦條件是等暈條件的特殊情況2）正弦差實質(zhì)是相對慧差3）正弦差是小視場的專用概念，只是孔徑的函數(shù)4）可以將光闌位置作為校正正弦差的一個參數(shù)正弦差：近軸點像差（小視場、專用概念）慧差：遠(yuǎn)軸點寬光束像差（大視場、通用概念）慧差與孔徑（偶函數(shù)）、視場（奇函數(shù)）均有關(guān)系

球差與慧差同時存在，當(dāng)球差消除時才能明顯的看到慧差消除球差與慧差的條件不同，二者不容易同時消除采用配曲法可以消除單透鏡慧差，也可以用組合透鏡法產(chǎn)生慧差的原因：球面折射光闌中心位于折射球面的球心時無慧差小結(jié)：§6-4場曲和像散§6-4-1場曲像場彎曲寬光束子午場曲寬光束弧矢場曲細(xì)光束子午場曲細(xì)光束弧矢場曲細(xì)光束子午場曲與寬光束子午場曲之差為軸外點子午球差

細(xì)光束弧矢場曲與寬光束弧矢場曲之差為軸外點弧矢球差主光線Z理想像平面O1O2tlt’-xt’l’子午細(xì)光束像點相對于理想像面的偏離稱為細(xì)光束子午場曲，用符號xt’表示子午寬光束像點相對于理想像面的偏離稱為寬光束子午場曲，用符號XT’表示TLT’-XT’l’主光線Z理想像平面O1O2tslt’-xt’ls’-xs’l’弧矢細(xì)光束像點相對于理想像面的偏離稱為細(xì)光束弧矢場曲，用符號xs’表示細(xì)光束象散細(xì)光束的場曲與孔徑無關(guān)，只是視場的函數(shù)當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)存在嚴(yán)重場曲時，不能使一個較大的平面物體上的各點同時在同一像面上成清晰像。當(dāng)把中心調(diào)然清晰了，邊緣變得模糊，反之，邊緣清晰則中心變模糊。因此，對于照相機(jī)，投影儀等物鏡，其底片或屏都是平面，所以要對場曲進(jìn)行很好的校正。校正場曲通常是對細(xì)光束而言（對大孔徑、大視場的光學(xué)系統(tǒng)，也要考慮寬光束場曲）。場曲校正方法：正負(fù)透鏡組合；厚透鏡弧矢寬光束像點相對于理想像面的偏離稱為寬光束弧矢場曲，用符號XS’表示TSLs’-Xs’LT’-XT’l’寬光束象散軸外物點成像時形成兩條相互垂直且相隔一定距離的短線像的一種非對稱性像差被稱為像散Ats§6-4-2像散由子午光束所形成的像是一條垂直子午面的短線t稱為子午焦線由弧矢光束所形成的像是一條垂直弧矢面的短線s稱為弧矢焦線這兩條短線的光能量最集中。在子午焦線和弧矢焦線中間，物點的像是一個圓斑，其它位置是橢圓形彌散斑。這兩條短線之間沿主光線方向的距離是光學(xué)系統(tǒng)的像散。隨視場的增大而迅速增大。象散對成像的影響其成像質(zhì)量與直線的方向有關(guān)。1）若直線在弧矢面內(nèi)，其弧矢像是彌散的，而子午像是清晰的。2）若直線在子午面內(nèi)，其子午像是彌散的，其弧矢像是清晰的；3）若直線既不在子午面內(nèi)也不在弧矢面內(nèi)，則其子午像和弧矢像均不清晰。象散校正辦法：改變光闌位置對單個折射球面而言，沒有正弦差的物點位置（齊明點）和光闌位置（光闌中心在球心）不存在像散?！邢裆⒈厝淮嬖趫銮?，但場曲存在時不一定有像散§6-4-3匹茲伐場曲

當(dāng)像散為零時的像面彎曲.是球面固有像差。當(dāng)光闌與球心重合，且孔徑很小時，軸外點沿輔軸的細(xì)光束像點不在理想像平面上，其到理想像平面的距離稱為匹茲伐場曲。像散為零時，子午焦點和弧矢焦點重合，但像面彎曲仍然存在，中心與邊緣不能同時清晰。匹茲伐曲面（原系統(tǒng)未校正匹茲伐場曲）：顯示器§6-5畸變

畸變是主光線的像差。由于球差的影響，不同視場的主光線通過光學(xué)系統(tǒng)后與高斯像面的交點高度不等于理想像高，其差別就是系統(tǒng)的畸變，表示為相對畸變?yōu)槟骋晥龅膶嶋H垂軸放大倍率，b為光學(xué)系統(tǒng)的理想垂軸放大倍率

畸變僅是視場的函數(shù)，不同視場的實際垂軸放大率不同，畸變也不同?；兪谴馆S（橫向）放大率隨視場的增大而變化所引起一種失去物像相似的像差畸變是一種垂軸像差畸變的存在使軸外直線成為曲線像枕形畸變桶形畸變無畸變正畸變負(fù)畸變§6-5畸變必須注意：1、畸變與其它像差不同，它僅由主光線的光路決定2、畸變的存在僅引起像的變形，但不影響成像的清晰度因此，對于一般光學(xué)系統(tǒng)只要眼睛感覺不出像的明顯變形(相當(dāng)下q=4％)，這種像差就無妨礙?；儺a(chǎn)生的原因：1、孔闌和球心不重合2、球差固有存在1、全對稱系統(tǒng)（結(jié)構(gòu)對稱，物像對稱），不產(chǎn)生畸變；

2.孔闌與之重合的接觸薄系統(tǒng)，不產(chǎn)生畸變3.對于單薄透鏡，光闌前移——負(fù)畸變，光闌后移——正畸變?；兣c光闌位置有關(guān)§6-6色差色差分為：位置色差和倍率色差單色光與復(fù)色光復(fù)色光成像時，由于不同色光而引起的像差稱為色差：各種色光在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)以各自的光路傳播，造成了各種色光之間成像位置和大小的差異各種單色光各具有前面所述的各種單色像差，而且其數(shù)值也是各不相同的。薄透鏡的焦距公式按色光的波長由短到長，其相應(yīng)的像點離透鏡由近到遠(yuǎn)地排列在光軸上，這種現(xiàn)象稱為位置色差§6-6-1

位置色差（軸向色差、縱向色差）蘭綠紅lF’-△lFC’lc’AF’Ac’位置色差定義為：D光—黃光，589.3nm，鈉光譜中的D線

F光—青光，486.1nm，氫光譜中的F線

C光—紅光，656.3nm，氫光譜中的C線討論：細(xì)光束成像能否獲得白光的清晰像？用白光成像的光學(xué)系統(tǒng)都必須校正位置色差孔徑不同，白光將會有不同的位置色差通常所指的消色差系統(tǒng)，就是指對兩種色光消去位置色差的系統(tǒng)色球差位置色差僅與孔徑有關(guān)

當(dāng)孔徑h（或U）為零時，色差不為零單透鏡不能校正色差，單正透鏡具有負(fù)色差，單負(fù)透鏡具有正色差。色差的大小與光焦度成正比，與阿貝數(shù)成反比，與結(jié)構(gòu)形狀無關(guān)。因此，消色差的光學(xué)系統(tǒng)需由正負(fù)透鏡組成。§6-6-2倍率色差（垂軸色差）光學(xué)材料對不同色光的折射率不同，對于光學(xué)系統(tǒng)對不同色光就有不同的焦距不同色光的焦距不等時，其放大率也不等就有不同的像高，這就是倍率色差影響成像清晰度光學(xué)系統(tǒng)的倍率色差定義為軸外物點發(fā)出的兩種色光的主光線在消單色光像差的高斯像面上的交點高度之差

第一項為初級倍率色差，第二項為二級倍率色差倍率色差是像高的色差別，故其級數(shù)展開式與畸變的形式相同，但不同色光的理想像高不同，故展開式中含有物高的一次項高級倍率色差是不同色光的畸變差所致，所以也稱作色畸變。同畸變類似，當(dāng)光闌在球面的球心時，該球面不產(chǎn)生倍率色差，若物體在球面的頂點，則也不產(chǎn)生倍率色差。同樣，對于全對稱的光學(xué)系統(tǒng)，當(dāng)b=-1時，倍率色差自動校正。BBAABF’BD’BC’BF’BD’BC’yzc’yzD’yzF’yzF’yzD’yzc’倍率色差使物體像的邊緣呈現(xiàn)顏色，影響成像清晰度，所以如目鏡等視場較大的光學(xué)系統(tǒng)必須校正倍率色差。§6-7像差綜述單色光有5種基本像差：球差、慧差、象散、場曲、畸變。原因有三：1、球差的固有存在2、匹茲伐場曲球差的固有存在3、孔徑光闌中心與球心不重合：慧差、象散、畸變物點位置主光線像差：畸變、倍率色差軸上點像差：球差、位置色差軸外點像差：慧差、匹茲伐場曲、象散象差根據(jù)度量方向分類

垂軸：慧差、畸變、倍率色差軸向：球差、匹茲伐場曲、象散、位置色差對于結(jié)構(gòu)與孔徑光闌對稱的全對稱系統(tǒng)，當(dāng)以b＝-l成像時，在對稱面上，垂軸像差大小相同，符號相反，是相抵消的。而軸向像差，則是大小相同，符號相同，是相加的。所以，設(shè)計這種系統(tǒng)時，由于垂軸像差自然消除，只需校正軸向像差即可?？讖焦怅@的位置

有關(guān)：慧差、象散、畸變、倍率色差無關(guān)：球差、匹茲伐場曲、位置色差對于單組簿透鏡，當(dāng)光闌與透鏡重合時，其畸變和倍率色差為零，像散為常數(shù)。一般而言，當(dāng)光闌位置移動時，軸外像差要發(fā)生變化。所以，挑選合適的光闌位置可改善軸外點成像質(zhì)量。按展開式分類孔徑：球差、慧差、位置色差視場：慧差、象散、匹茲伐場曲、畸變倍率色差球差、彗差、位置色差屬寬光束像差，像散、像面彎曲、畸變、倍率色差屬細(xì)光束像差。前者隨孔徑增大而迅速增大，是大孔徑光學(xué)系統(tǒng)所必須校正的，后者隨視場的增大而快速增大，是大視場系統(tǒng)所必須校正的。對于視場和孔徑都較大的系統(tǒng)，則七種像差須全部校正。6.8像差計算

象差數(shù)值可以通過對光線的光路計算直接或間接地求得的

一般只對計算像差有特征意義的光線進(jìn)行光路計算，研究不同視場的物點對應(yīng)不同孔徑和不同色光的像差值。設(shè)計光學(xué)系統(tǒng)時，要以像差理論為指導(dǎo)不斷地修改光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)(r、d、n)以減小像差，求得像差的最佳校正和平衡。每當(dāng)修改一次結(jié)構(gòu)參數(shù)都必須計算出有關(guān)的像差值。對計算象差有特征意義的三類光線

1、子午面內(nèi)的近軸光線光路計算和實際光線光路計算1）近軸光第一近軸光線（軸上點）理想像位置第二近軸光線（軸外點）理想像大小2）遠(yuǎn)軸光實際光線實際像2、軸外點沿主光線的細(xì)光束光路計算：像散、場曲3、子午面外的空間光線光路計算：更全面的了解子午象差分量和弧矢象差分量

對于小視場的光學(xué)系統(tǒng)，例如望遠(yuǎn)物鏡和顯微物鏡等，因為只要求校正與孔徑有關(guān)的像差，因此只需作第一種光線的光路計算即可。

對大孔徑、大視場的光學(xué)系統(tǒng)，例如照相物鏡等，要求校正所有的像差，因此上述三種光線的光路計算都需要進(jìn)行。一、子午面內(nèi)的光線光路計算第一近軸光線（軸上點近軸光線）：軸上點發(fā)出的過入瞳上邊緣的近軸光線；計算出理想像面的位置、像方孔徑角和系統(tǒng)各基點的位置。

第二近軸光線（軸外點近軸光線）：視場下邊緣點發(fā)出的過入瞳中心的近軸光線（主光線）；求出理想像高。一般要對五個視場（0.3，0.5，0.707，0.85，1）的物點分別進(jìn)行近軸光線的光路計算，以求得不同視場的主光線與理想像面的交點高度1、近軸光線初始數(shù)據(jù)：一、子午面內(nèi)的光線光路計算2、遠(yuǎn)軸光線物體在無限遠(yuǎn)對各個視場一般要計算11條光線，考慮到問題的簡化與代表性，只考慮計算3條光線，即主光線和上、下光線。

物體在有限遠(yuǎn)2、遠(yuǎn)軸光線利用實際光線計算公式和過渡逐面計算，可求出通過該孔徑光線的實際成像位置和像點彌散情況。實際像高二、沿軸外點主光線細(xì)光束的光路計算

軸外點細(xì)光束的計算是沿主光線進(jìn)行的，主要研究在子午面內(nèi)的子午細(xì)光束和弧矢面內(nèi)的弧矢細(xì)光束的成像情況。

若子午光束和弧矢光束的像點不位于主光線上的同一點，則存在像散。楊氏公式：子午像點和弧矢像點的計算公式基本步驟——確定入射光線的初始坐標(biāo)——逐面應(yīng)用計算公式求出出射光線坐標(biāo)——結(jié)果處理，得出有關(guān)像差的數(shù)據(jù)三、計算舉例若使兩光波的色差在一定范圍內(nèi)，的光波的像差在一定范圍內(nèi)——準(zhǔn)理想成像系統(tǒng)。譜線范圍例如人眼，對準(zhǔn)校正單色像差，對準(zhǔn)校正色差。四、像差計算的譜線選擇原則計算和校正象差時的譜線選擇主要取決于光能接收器的特性（特性不同——譜線不同）6.9光學(xué)系統(tǒng)的象質(zhì)評價和象差公差

一、象質(zhì)評價1、象質(zhì)評價的兩個階段第一階段：設(shè)計完成后，投入加工前，仿真模擬第二階段：樣品加工裝配后，投入大批量生產(chǎn)前，通過嚴(yán)格實驗來檢驗實際成像效果。2、進(jìn)行像質(zhì)評價需要考慮的三個因素：像差、衍射、材料加工及安裝基于幾何光學(xué)的方法：不考慮衍射，只進(jìn)行光路追跡——點列圖、像差特征曲線、光程差曲線基于衍射理論的方法：像質(zhì)要求非常高的系統(tǒng)，考慮衍射因素，校正到衍射極限3、像質(zhì)評價的兩大類方法瑞利判斷、光學(xué)傳遞函數(shù)、點擴(kuò)散函數(shù)、線擴(kuò)散函數(shù)、中心點亮度、分辨率任何一種方法都無法全面評價系統(tǒng)的所有性能，往往需要綜合使用多種評價方法。瑞利判斷要求嚴(yán)格，僅適用于小像差系統(tǒng)中心點亮度要求嚴(yán)格，僅適用于小像差系統(tǒng)分辨率兩個愛里斑的中心距正好是愛里斑的半徑。瑞利判據(jù):以愛里斑半徑或衍射圖樣的第一暗環(huán)半徑作為光學(xué)系統(tǒng)能對無限遠(yuǎn)兩點的像分辨得開的最小距離.適用于大像差系統(tǒng)：主要考慮像差對成像質(zhì)量的影響。點列圖適用于大像差系統(tǒng)：主要考慮像差對成像質(zhì)量的影響。光學(xué)傳遞函數(shù)瑞利判斷、中心點亮度判斷、分辨率、點列圖都是基于把物體看做是發(fā)光點的集合，并以一點成像時的能量集中程度來表征光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量的。光學(xué)傳遞函數(shù)評價光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量，是基于把物體看做是由各種頻率的譜組成的，也就是把物體中的光場分布函數(shù)展開成傅立葉級數(shù)或傅立葉積分的形式。光學(xué)傳遞函數(shù)是反應(yīng)物