[已解决]ZEMAX 图像模拟 问题

月衍素

        图像模拟中，最左侧和最右侧中有拉长图片的趋势，和负畸变越来越大趋势不吻合。
        确认图像模拟中像面大小尺寸是否设计中的一致。

dxydl

月衍素 发表于 2020-6-6 12:41
图像模拟中，最左侧和最右侧中有拉长图片的趋势，和负畸变越来越大趋势不吻合。
        确认图像 ...

你说到我的疑惑上了。
图像模拟的高度填的是57.4°，来源如下：
通过查询规格书，GC1054 宽度是720*3μm=2160μm, 则半视场实际像高为1080μm。
查询镜头zemax档的 场曲/畸变 图 ，切换到文本，寻找到最接近该像高对应的视场角（1.086mm对应28.88°，镜头设计档视场使用的单位是角度），估算1.080mm对应28.7°（相邻两点线性估算，不准，但是大概不会差太多）则对应图像y轴全视场为28.7°*2=57.4°。

这个图像高度对吗？

月衍素

dxydl 发表于 2020-6-6 15:03
你说到我的疑惑上了。
图像模拟的高度填的是57.4°，来源如下：
通过查询规格书，GC1054 宽度是720*3μ ...

应该是调整图像高度，使下面文字中的image size和sensor尺寸相近才对。

如果解决了，记得给最佳答案

dxydl

月衍素 发表于 2020-6-6 16:37
应该是调整图像高度，使下面文字中的image size和sensor尺寸相近才对。

如果解决了，记得给最佳答案:l ...

我调整了仿真源图像的大小和设定里的视场高度，让像尺寸是   3.8745 W * 2.1799 H （毫米）（芯片标称3.84*2.16）
得到


与之前相比，的确正常了，但是总感觉两侧还是怪怪的，而且看这个趋势，两边的黑框不可能像实拍那样容得下一个圆，所以我更改了一下源图像里圆的位置，重新仿真得到下面这个：

可以发现两边还是扯起来了，这个到底是为什么呢？

月衍素

dxydl 发表于 2020-6-6 18:20
我调整了仿真源图像的大小和设定里的视场高度，让像尺寸是   3.8745 W * 2.1799 H （毫米）（芯片标称3.8 ...

估计只能试试图像模拟里面的设置了，应该就是设置问题，试试取样数改为其他，比如4x或8x

dxydl

月衍素 发表于 2020-6-6 18:45
估计只能试试图像模拟里面的设置了，应该就是设置问题，试试取样数改为其他，比如4x或8x

试了一下增加过采样到4X，还是那样。

我单纯从畸变的角度进行圆的变形模拟，得到看起来比较接近实拍的效果：
圆在靠近图像中心的一半被拉长，在远离图像中心的一半被压缩，如图：



以坐标系原点为图像中心，假定模拟的圆在x轴的负轴上。


目视有点像实拍效果，再次证明了实拍应该是比较准确的，那么zemax仿真到底是哪里出问题了呢？


详细情况可见附件的excel表，其中r表示圆的半径，l表示圆心到图像中心（坐标原点）的距离，畸变模拟成与圆上点到坐标原点的距离l'线性相关，所以有畸变斜率固定值k。k的取值由仿真图像上变形的圆上离图像中心最近点和最远点对应的畸变值决定。

变形前如图示：




PS: 附件里的畸变后图像区别很大，因为横纵坐标比例不是1:1,调整之后会像帖子中这样。

dxydl

月衍素 发表于 2020-6-6 18:45
估计只能试试图像模拟里面的设置了，应该就是设置问题，试试取样数改为其他，比如4x或8x

无奈，只能继续翻资料，然后在帮助文档里发现这么一句话：
“If field angles are being used, and the field of view is fairly wide (more than about 40 degrees in any direction) then great care should be taken in interpreting the results for an extended object. ”
很明显，符合我现在有问题的系统面临的情况：视场使用角度且大于40°。
虽然不明白文档说的怎么样 carefully interpret, 不过既然关于使用物高那一段没提到这个问题，那我就把视场换算成物高。
通过更改视场设置，选择物高，然后调整数值使最大视场成像大小与我原先一致。再进行图像仿真（使用最初未剪切的图像），得到下图：


可以看到，两侧的奇异拉扯已经没了，比较接近实拍的样子。

可以得出结论，之前两侧圆横向拉扯，是因为视场高度使用了角度，且该角度（和横向角度）大于40°导致的。

月衍素

dxydl 发表于 2020-6-9 14:40
无奈，只能继续翻资料，然后在帮助文档里发现这么一句话：
“If field angles are being used, and the  ...

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