在ZEMAX中如何设置和选择视场的一点小见解

小土豆

在zemax软件中，我们常常会设置三个视场，即0,0.7,1视场，但为什么是0、0,7、1。其中0.7是如何算出来的？如何选四个视场呢？

在ZEMAX的成像光路设计中，我们通常需要选择有代表性的物点或像点作为我们视场的采样点。

而视场分为物方视场和像方视场两种。无论选择哪种表示方法，都需对视场点精确采样。

在视场采样点选取中，有一个重要的规则：即所选每一个视场区域面积相等。

例如把我们的视场区域分为两个区域时，

就有三个视场采样点：中心点零视场，中间视场，最大边缘视场。

由面积相等可知中间视场点划分界点为0.707。

从以上规则中我们可以推导出视场采样公式，无论采样多少，都可使有以下公式来计算：

举个例子：对于球面来说，通常采样点为3到4个，根据以上公式可知，

如果采样三个，即n=3，计算为：

0 ，  0.7 ，  1

采样四个点，即n=4，计算为：

0 ，  0.58  ,  0.82  ， 1

楚静竹

通俗点来说，应该是每个环的面积一样大。
所以才会出现那个根号。

OCIC

根据楼主的想法结合实际镜头使用分享选择视场角的其它情况：
1、DMS镜头，常用于货车卡车夜间监控，实际使用要求对中心区域解像及照度高于边缘，视场设置权重在0.7F以内有较大的权重；
2、OMS镜头，常用与高端轿车车型，有视频通话要求，人眼观感需求中心与边缘视场清晰度照度不能差太多，视场权重在1.0F以内分布较均匀。

唐凭之

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为了帮助理解附加一个推导过程吧：
面积要等分
n个采样点 是n-1等分 则每一份占1/(n-1)
则第一份是1/(n-1)，第二份是2/(n-1)……第n-1份就是(n-1)/(n-1)
这是面积等分
对应的采样点就开根号就好了
即
采样点0:0
采样点1：√(1/(n-1))
采样点2：√(2/(n-1))
……
采样点n-1：√((n-1)/(n-1))=1

仅帮助理解用 观点无任何冲突

lengyummm

传统光学设计上设置0.7071视场是因为当最大视场像差矫正为0时，0.7071带残余三阶像差最大，所以为了以最少的环带追光节约资源才设定了0.7071，当然现在软件足够强大可以取更多样，所以可以有非常多取法，当然你这种方法也没问题。

一盏清茶

lengyummm 发表于 2024-11-19 13:48
传统光学设计上设置0.7071视场是因为当最大视场像差矫正为0时，0.7071带残余三阶像差最大，所以为了以最少 ...

我在书上也看到了您说的最大剩余带球差在0.707视场位置。有个疑问：对于大视场角的镜头，或者说非球面比较多的镜头，如果要设置更多视场，按照像差矫正理论应该怎么设置？计算公式是哪个？书中有些点没看懂，想请教您一下。原理我猜测是：对于视场不为0的镜头，矫正完0和1视场后，0.707视场的残余像差最大；那么再矫正完0，0.707，1视场后，这三个点中间应该还有两个位置残余像差最大。这两个位置怎么求解呢？

5579

一盏清茶 发表于 2024-11-29 17:21
我在书上也看到了您说的最大剩余带球差在0.707视场位置。有个疑问：对于大视场角的镜头，或者说非球面比 ...

有非球面直接0.1等分

lengyummm

一盏清茶 发表于 2024-11-29 17:21
我在书上也看到了您说的最大剩余带球差在0.707视场位置。有个疑问：对于大视场角的镜头，或者说非球面比 ...

3级像差最大残余0.7071带，三级矫正后，五级像差最大残余0.866带，像差公式可以继续往下推导，但是五级一般够用了

一盏清茶

lengyummm 发表于 2024-12-2 10:39
3级像差最大残余0.7071带，三级矫正后，五级像差最大残余0.866带，像差公式可以继续往下推导，但是五级一 ...

是用像差=A1h2+A2h4+A3h6这个公式，限定h=0，0.707hm，hm处像差=0作为三个约束条件，再求极值得到h=0.5hm，0.866hm的吗？我这么算没算出来，数学有点差哈哈