[已解决]请教下前辈们-关于MTF和像差的问题

一梦一红尘

前辈们，请教一下
1.如上图，根据像元算出奈奎斯特截止频率后＞X，这个X怎么来定的呢？或者说什么书上有介绍

2.如上图，如果我的MTF，畸变等都满足设计要求后，点列图光斑大小挺小，但还能看出各种像差，场曲图中也还能看到轴外像散，MTF中也能看出轴外的色差，赛德尔图中最后是像差都很小，怎么确定还需不需要继续优化

3.如上图，垂轴色差中的艾尼班两条竖线是什么呢？

4.如果这个设计已经可以了，下一步就是套样板，具体步骤是什么呢？
我用自带的套，出来的结果出来感觉MTF等都没有什么明显变化
我查过资料，但都是模糊的概念
是不是找厂家要样板库，1.先输入接近的R并设置为变量，然后优化到设计要求
                                   2.取消上一个R变量，再输入下一个R值并设置为变量，然后优化到设计要求
                                   3.重复上面步骤
那我的间隔，厚度等什么时候设置为变量进行优化呢？

新手求学不易，真心感谢前辈们的指导

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Anemone

2021-6-22 08:21

一梦一红尘 发表于 2021-6-21 22:03
前辈，多谢指导
1.就是这个0.2不太能理解从哪得来的，我看有些项目写的0.35，有些项目写的0.2，有些又是 ...

1.如果是按极限频率算的话一般就是0.2，但有时候会出现0.35甚至0.5，那也许就不是在极限频率，可能是1/2极限频率或者1/3极限频率下的标准。甚至有时候通过实际生产经验得出的某频率下的等效值。比如说一个镜头可以在极限频率125lp/mm＞0.2，同时在60lp/mm＞0.35，那写图纸上也可以写60lp/mm＞0.35.
2.点列图和MTF都要看，如果MTF好，但是光斑大于2p，实际拍摄效果也会不好
3.看你像素大小多少，如果第一个色差在一个像素大小以内，那还是选第一个结构吧，不过试试轴外的光斑大小能不能再缩小点呢？
ps:关于像质的评价标准可以看看论坛里的每月一题，针对不同类型的镜头有详细的指标，可以看看大家的作业和对应的点评

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victor1992

1、奈奎斯特频率是由你选择显示屏/传感器的像素大小决定的，1/2u；2、该不该继续优化，要看实际成像质量是否达到你设计的要求，当然如果你的要求太高，是无法优化到的；

Anemone

1.像元大小为p，那么一般认为MTF在1/2p频率下>0.2算线条可分辨。详细内容可以看宋菲君老师的《近代光学系统设计概论》，我认为讲得很通俗易懂
2.像质不单单看点列图大小，MTF各视场的均匀性、疏密程度也很重要。
3.两个竖线就是艾里斑半径大小，一般色差小于2p比较好
4.套样板不太理解，感觉现在好多都是定制化生产，设计好后加工出来就行
个人粗浅理解，如有不对请指正

8194

我这个打野光学工程师来补充一下第四点吧；

套样版主要体现在 小批量、低性能要求、组装环境差、成本控制高的环境下的一种无奈之举，打件基本上要做样板，套样板的操作是，可以省去样板费；但也限制了优化的空间；

如果你的公司要小批量生产一批产品，它的用途窄或者需求量少、总利润一般的情况下，用样板来设计；

ZEMAX有可以进行样板库导入的选项；
当然，你也可以用EXCEL排列好自己手动输入

一梦一红尘

victor1992 发表于 2021-6-21 10:19
1、奈奎斯特频率是由你选择显示屏/传感器的像素大小决定的，1/2u；2、该不该继续优化，要看实际成像质量是 ...

前辈，谢谢指导，麻烦再请教一下假如1/2u=200lp/mm，
我怎么判定这个200lp/mm对应的纵轴的≥X％？比如说0.3还是0.35还是0.5还是多少来着

一梦一红尘

Anemone 发表于 2021-6-21 11:30
1.像元大小为p，那么一般认为MTF在1/2p频率下>0.2算线条可分辨。详细内容可以看宋菲君老师的《近代光学系统 ...

前辈，多谢指导
1.就是这个0.2不太能理解从哪得来的，我看有些项目写的0.35，有些项目写的0.2，有些又是0.5
2.点列图适合大相差系统来看，光程差小于2个波长时，主要的就是看MTF的平缓（地坪传递轮廓，中频传递层次，高频传递细节），疏密同视场反映子午弧矢的分辨率是否太大（即像散，色差是否太大），不同视场疏密反映各视场的分辨率，还有中心是否比轴外高，我这么理解的话，当光程差小于两个波长时，我只要MTF好就行了，不用再过多在意点列图中的像差，这么理解对吗？
不会PW法，不然可以算出各像差容限，挨个对比下
3.我优化过程中有一版本（如下），垂轴色差就是在艾尼斑内，但是点列图和MTF没有后面这个的好，所以我就没要这个版本，您觉得这两个哪个好点呢？

Anemone

一梦一红尘 发表于 2021-6-21 22:03
前辈，多谢指导
1.就是这个0.2不太能理解从哪得来的，我看有些项目写的0.35，有些项目写的0.2，有些又是 ...

1.如果是按极限频率算的话一般就是0.2，但有时候会出现0.35甚至0.5，那也许就不是在极限频率，可能是1/2极限频率或者1/3极限频率下的标准。甚至有时候通过实际生产经验得出的某频率下的等效值。比如说一个镜头可以在极限频率125lp/mm＞0.2，同时在60lp/mm＞0.35，那写图纸上也可以写60lp/mm＞0.35.
2.点列图和MTF都要看，如果MTF好，但是光斑大于2p，实际拍摄效果也会不好
3.看你像素大小多少，如果第一个色差在一个像素大小以内，那还是选第一个结构吧，不过试试轴外的光斑大小能不能再缩小点呢？
ps:关于像质的评价标准可以看看论坛里的每月一题，针对不同类型的镜头有详细的指标，可以看看大家的作业和对应的点评

victor1992

一梦一红尘 发表于 2021-6-21 21:30
前辈，谢谢指导，麻烦再请教一下假如1/2u=200lp/mm，
我怎么判定这个200lp/mm对应的纵轴的≥X％？比如说 ...

这个MTF值要大于多少，要看你对光学系统成像的要求，据我了解目视系统中，奈奎斯特频率下的MTF极限要大于0.05，但是考虑加工、装配公差，设计的时候一般会提高到0.2；至于你说的0.5/0.35可能是成像质量要求更高的系统吧

OD小萌新

奈奎斯特截止频率一般情况下都是要大于0.5的，但是比如有些系统达到0.2其实就已经满足实际需求了，达到0.5以上最好，不能达到的话一般至少要达到0.2