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    【視覺知識】如何評價鏡頭成像質量——瑞利判斷法

    • 作者:

    • 來源:光虎光電科技(天津)有限公司

    • 訪問量:989

    • 發布時間:2023-06-05 11:11:08


    一、定義

    瑞利判斷是根據成像波面相對理想球面波的變形程度來判斷光學系統的成像質量的。瑞利認為,實際波面與參考球面波之間的最大波像差不超過λ/4時,此波面可以看作是無缺陷的,此判斷為瑞利判斷。該判斷提出了光學系統成像時所允許存在的最大波像差公差,即認為波像差W<λ/4時,光學系統的成像質量是良好的。

    二、優缺點

    瑞利判斷的優點是便于實際應用,因為波像差與幾何像差之間的計算關系比較簡單,只要利用幾何光學中的光路計算得出幾何像差曲線,由曲線圖形積分便可方便的得到波像差,由所得到的波像差即可判斷光學系統的成像質量優劣。反之,由波像差和幾何像差之間的關系,利用瑞利判斷也可以得到幾何像差的公差范圍,這對實際光學系統的討論更為有利。
      
    瑞利判斷雖然使用方便,但也存在不夠嚴密之處。因為它只考慮波像差的最大允許公差,而沒考慮缺陷部分在整個波面面積中所占的比重。例如,透鏡中的小氣泡或表面劃痕等,可能在某一局部會引起很大的波像差,按照瑞利判斷,這是不允許的。但在實際成像過程中,這種局部極小區域的缺陷,對光學系統的成像質量并非有明顯的影響。

    三、發展前景

    現代光學軟件已能計算并繪制實際出射波面的整體情況。如圖一、圖二、圖三。設計者既能了解波面變形的程度,也能了解變形的面積大小。因此,瑞利判斷法正逐步克服其缺陷,在小像差系統中獲得越來越廣泛的應用。




    圖一 1視場出射波面



    圖二 3視場出射波面



    圖三 5視場出射波面




    【來源:光虎光學內部培訓資料】


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