正弦差与慧差

Huppert

       慧差：由位于主轴外的某一轴外物点，向光学系统发出的单色圆锥形光束，经该光学系统折射后，若在理想平面处不能结成清晰点，而是结成拖着明亮尾巴的彗星形光斑，则此光学系统的成像误差称为彗差。其大小与视场、孔径角以及入射高度有关。这个概念相信大家都比较清楚。
正弦差：对于轴外物点，主光线不是系统的对称轴，对称轴是通过物点和球心的辅助轴。由于球差的影响，对称于主光线的同心光束，经过光学系统后，他们不再相交于一点，在垂轴方向也不与主光线相交，即相对主光线失去对称性。其大小与孔径角和入射高度有关。
即慧差与像高的比值叫“正弦差”
简单来说正弦差即轴上点和近轴点不满足等晕成像引起的成像不对称性。



一般来说正弦差与慧差没有本质区别，二者均表示轴外点光束成像的不对称性。区别在于正弦差仅适用于小视场光学系统，慧差适用于任意光学系统。
所以在zemax优化时，小视场可使用OSCD或通过使用TRAY求高度，结合SUMM和PROB进行求和取平均值。（小知识分享）
既然慧差各视场通用为何要有一个正弦差？
答：为了方便计算，正弦差只需在球差计算基础上计算“第二近轴光线”。而慧差则需对每一视场计算相对应的上下两条光线。
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受教了，所以正弦差和慧差描述的东西其实一样，只不过量纲不同