为什么切趾因子越大，RMS越小，PSF越大，是什么原因

xiaopingzi227

zemax自带的例子，Zemax\Samples\Design Applications\Perspectives on Modern Optics and Imaging by Ronian Siew\2-2-2-3_Apodization-and-resolution-enhancement，分析不同切趾因子对应的分辨率，切趾因子分别为0、3.6和1，对应的RMS分别为0.132、0.099和0.123，对应的Huygens PSF（半高全宽）分别为：3.462、4.92和3.828。
为什么切趾因子越大，RMS越小？
另外RMS为什么和PSF不一致？

sunshine

切趾因子（Cutoff factor）是指在光学系统中，用于控制像散的参数之一。当切趾因子增大时，根均方（RMS）误差会减小，即光学系统的像散程度降低。但与此同时，光学系统的点扩散函数（PSF）也会变大。

这个现象可以通过分析光学系统的传递函数来理解。光学系统的传递函数描述了输入信号（例如平面波）经过光学系统后的输出情况。传递函数可以表示为频率域上的函数，称为光学系统的调制传递函数（MTF）。MTF曲线展示了不同空间频率下的光学系统对图像细节的传递能力。

增加切趾因子会导致MTF曲线在高空间频率处有较快的衰减，从而提高系统的像散控制能力。这意味着高频细节的传递能力受到限制，图像的像散程度减小，RMS误差降低。

然而，由于切趾因子的增大使得高频成分受到抑制，点源的能量分布会更广泛，导致PSF变大。PSF是表示一个点源成像后的光强分布图案，在像上的形状取决于光学系统的性能。因此，增大切趾因子会使得PSF更加扩散。

综上所述，当切趾因子越大时，RMS误差会减小，即光学系统的像散程度降低；但同时，PSF也会变大，点源图案更加扩散。这是光学系统中切趾因子、RMS和PSF之间的关系。

xiaopingzi227

sunshine 发表于 2023-8-24 16:53
切趾因子（Cutoff factor）是指在光学系统中，用于控制像散的参数之一。当切趾因子增大时，根均方（RMS）误 ...

感谢答复，题目中说的切趾因子是指apodization factor，不知道cutoff factor和zemax中的apodization factor是一回事吗？