镜头设计中波长的选择与权重

fyd

对成像系统而言，不同芯片的波长相应曲线应该是不同的，是否有必要针对每个芯片设置不同波长权重去观察镜头的MTF呢。这种细微的区别在算法或者模组那边能观察到不同成像效果的区别吗？对终端成像会有啥影响呢？
还有一个问题就是，但是设计波段权重和MTF测试波段权重不一致，甚至波长范围都不一样，设计波段更广。同时保证在这两个波段的解像明显增加难度，这个怎么权衡呢。

海绵宝宝

fyd 发表于 2024-2-17 10:28
对成像系统而言，不同芯片的波长相应曲线应该是不同的，是否有必要针对每个芯片设置不同波长权重去观察镜头 ...

对成像系统而言，不同芯片的波长相应曲线应该是不同的，是否有必要针对每个芯片设置不同波长权重去观察镜头的MTF呢。-对于权重我觉得可以这样理解，按照探测器的响应曲线或者光源的能量分布去设定波长，这种方法本质上是在资源有限的情况下从能量的视角来理解以获得最高性价比设计的一种方式。资源有限和高性价比是比较容易理解的，如果透镜数量或者空间尺寸不限，我们可以把设计波段内的单波长都优化到设计规格之内。至于能量的视角，这个更加贴近的是照明设计而不是成像设计，前者是与能量紧密相关的，后者和成像质量更为相关，而成像质量与不同波长的能量占总能量的比例并没有直接关系，成像质量是要求设计波段内所有波长都符合设计要求。这有点类似于品质管控的良率，良率要求高于95%，是指所有物料的良率都要高于95%，并不是指，来料的平均良率大于95%就可以了，如果按照物料的价值来定义平均良率，那么价值低的辅料良率即使低到0，也基本不影响平均良率，但这并不符合我们的初衷。
这种细微的区别在算法或者模组那边能观察到不同成像效果的区别吗？对终端成像会有啥影响呢？
-不同的相机这个问题的结论应该是不同的，考虑的点一个是MTF，一个是色差。如果只是黑白相机，色差会转化为灰度的差异，会与弥散的球差混杂在一起，形成模糊，不易区分。优化的时候确实可以加大对亮度贡献更大的波段的权重。如果是彩色相机，则可以区分开MTF和色差的差异，因此，优化的时候需要适当增大边缘波段的权重以减小色差。
还有一个问题就是，但是设计波段权重和MTF测试波段权重不一致，甚至波长范围都不一样，设计波段更广。同时保证在这两个波段的解像明显增加难度，这个怎么权衡呢？
-从实用性的角度来看，应该要以设计波段的权重为准。如果只是想通过测试，那就以测试波段的为准。这个我觉得不是权衡的问题，是要达成何种目的的问题。

ldp1994

前辈，你好。对于多波段耦合的紫外投影系统，比如365nm、385nm和405nm的三波段耦合，是按照LED和LD的功率去分配不同的权重比较好，还是说是以曝光常用的波段（比如说大部分的曝光都是使用405nm的LD）给予比较大的权重比较好呢？

海绵宝宝

ldp1994 发表于 2024-2-20 11:13
前辈，你好。对于多波段耦合的紫外投影系统，比如365nm、385nm和405nm的三波段耦合，是按照LED和LD的功率去 ...

紫外投影对于清晰度要求还是比较高的，这三个波长都具有实际的固化作用，建议初始权重给1/1/1，后面查看单波长像质时，哪个成像质量低就再加一些权重。

ldp1994

海绵宝宝 发表于 2024-2-20 11:35
紫外投影对于清晰度要求还是比较高的，这三个波长都具有实际的固化作用，建议初始权重给1/1/1，后面查看 ...

按照这个流程以后，后边看像质的时候是不是权重要修改为1：1：:1，还是就按照修改后的权重观察像质呢？

海绵宝宝

ldp1994 发表于 2024-2-20 11:45
按照这个流程以后，后边看像质的时候是不是权重要修改为1：1：:1，还是就按照修改后的权重观察像质呢？

当每个波长的MTF差异不大的时候，波长权重的影响就不大了。如果要统一标准的话，观察像质，我觉得按照1:1:1来也没有毛病。

桃酱

海绵宝宝 发表于 2024-2-17 16:43
对成像系统而言，不同芯片的波长相应曲线应该是不同的，是否有必要针对每个芯片设置不同波长权重去观察镜 ...

老师您好，请问有时候波段太宽（比如0.4~2），镜头透过率有较高要求。而零件透过率难以平衡，这种是不是可以通过分波段设置一定的权重，以达到满意的效果？

海绵宝宝

桃酱 发表于 2024-8-31 16:05
老师您好，请问有时候波段太宽（比如0.4~2），镜头透过率有较高要求。而零件透过率难以平衡，这种是不是 ...

波段宽确实需要多设置几个波长，如果不同波长的像质要有取舍，最好结合应用场景，看哪些波段是比较常用的或者对客户比较重要的。

anemonezjl

您好！我想问下可见光相机偏爱短波使用的原因。是否是因为光线穿透介质（玻璃、水、空气等）时，不同波长会以不同角度弯曲。短波比长波的弯曲度更高，可以缩短系统长度。
波长越小，艾里斑直径越小。最小光斑大小（艾里斑直径）=2.44λf/#。较短的波长能够获得更大的景深。
相同视场的相同镜头和相机拍摄波长更短，空间分辨率(lp/mm)更高。
波长越小，能量越强

21251

想请教一下，设置的权重比例是否应该与光谱响应曲线的比值一致