FFT PSF和惠更斯PSF有什么区别

Kazami

一个是近似处理，一个是具体计算，那这个FFT是如何近似的呢

cxy_ling

FFT PSF（快速傅里叶变换，FFT）：
该方法是点扩散函数的近似处理，运算速度快，但近似处理后可能导致计算不够精确。

主要做了两种近似处理：
（1）垂直于主光线的面作为计算像平面，而非垂直于光轴的理想像平面。如果主光线在理想像面的入射角不为零，则FFT算法计算的是倾斜像平面。
（2）FFT算法只在远场近轴情况下，精度才足够好，如果横向像差较大，FFT算法精度无法保证。

如果系统的主光线与像面几乎垂直（角度可能小于 20 度），出瞳像差是可以忽略的，且横向光线像差合理，则 FFT PSF 是准确的，并且速度通常比惠更斯 PSF 方法快得多。

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FFT PSF：
在一定条件下可以提供较高的精度，但对于一些特殊情况，如存在强烈的像差或非理想光学元件时，可能会出现误差。
精度受到离散化和采样的影响，需要合理选择计算参数以确保准确性。
惠更斯 PSF：
通常能够提供更准确的结果，尤其是对于复杂的光学现象和非理想情况。
但由于计算量较大，可能需要更多的计算资源和时间来获得高精度的结果。

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FFT PSF通过对光瞳函数进行快速傅里叶变换来近似计算PSF，相比惠更斯PSF基于波动光学原理计算每个次波源的贡献，FFT方法计算速度更快但精度较低，需要满足采样定理，且在大角度衍射时可能产生误差