看图分析像差（二）

夜雨

canghaiyisu666 发表于 2017-10-10 10:15
像差图 ray fan&spot diagram&field cur/dis是相关联的，彼此可以互相看出及验证共同的像差
正彗差：    r ...

有点不是很清楚的，像散如何在ray fan 第2、3幅图看出像散？是子午跟弧矢的曲线偏差较大？

wilhelm

光线像差图可以看出，有视场的时候，一轴成轴对称的抛物线状，代表有很多慧差；另一轴成一条斜线，代表离轴。从场曲图可以看出T几乎为零而S存在很大场曲，由于子午面距离匹兹伐面是弧失面距离匹兹伐面的三倍，说明该系统的匹兹伐和很大。综上分析。该系统存在两个问题：首先就是匹兹伐和大导致无论球差慧差是多少都不会得到完美像点，其原因可能来自于光焦度分配不合理，应当首先解决；然后系统存在较大慧差，应调整面型分裂透镜调整光阑位置等等。
原文原来在这里，粘过来凑个热闹。。

a20070296

1/2图能看出慧差、色散比较大，3图像散明显，畸变也不小，当然最终要看应用场景了~

canghaiyisu666

夜雨 发表于 2017-10-10 11:27
有点不是很清楚的，像散如何在ray fan 第2、3幅图看出像散？是子午跟弧矢的曲线偏差较大？

是的,子午跟弧矢的曲线偏差较大

learner

1.从ray fan图中可以看出，由于子午像差曲线两侧端点处子午光线对连线与y轴交点不是零，第二个视场（右上的视场）和全视场（最下侧的视场）子午慧差较大；
2.由于弧矢像差曲线原点处切线斜率较大，所以弧失场曲较大，子午像差曲线原点处切线几乎为零，故子午场曲较小；

3.由第二个视场子午像差曲线两侧端点连线斜率和原点处切线有一定夹角可知，仍存在一定（子午）球差。

4.另第二个视场和第三个视场中子午像差曲线原点处各波长并未重合，两个视场垂轴色差较大。
5.另第二个视场和第三个视场中子午像差曲线和弧失像差曲线分离，说明存在像散

6.从点列图可以看，三色像斑分开不重合，垂轴色差大

7.从场曲畸变图上可以看出弧失场曲较大，畸变和应用环境有关系，不做解释。

Dreamor_007

wilhelm 发表于 2017-10-10 12:01
光线像差图可以看出，有视场的时候，一轴成轴对称的抛物线状，代表有很多慧差；另一轴成一条斜线，代表离轴 ...

就这个图而言，色差呢？不考虑么？

按照你这样来说，系统存在像差是不是应该解决先解决场曲然后在考虑球差和慧差~

有一个人说过，极大的优化好球差和慧差，其他的像差就会变好，这句话你认同么？

wilhelm

Dreamor_007 发表于 2017-10-11 15:01
就这个图而言，色差呢？不考虑么？

按照你这样来说，系统存在像差是不是应该解决先解决场曲然后在考虑 ...

极大地优化好球差和慧差，其他的像差就会变好
这句话没有问题,我十分认同。
但我觉得应该是这样一个顺序，首先优化好零视场也就是中心视场的球差，
然后打开视场，通过转移光焦度、分裂透镜等形式矫正匹兹伐场曲，因为匹兹伐场曲只与透镜光焦度和折射率有关与球差等无关，这也是为什么要强调先校正匹兹伐场曲。
将匹兹伐像面矫平后，再主要考虑消除慧差就可以得到很平的子午场曲和弧失场曲，也就是比较好的单色成像结果。
然后再是通过替换不同阿贝数的玻璃材料把色差控制好。
所以这个例子应该先校正单色像差，做好以后再考虑色差的问题。

hityxy090588

zghxd1991 发表于 2017-10-9 23:37
从ray fan中看，轴上还行，但是轴外像差如慧差较为明显，还存在离焦现象。spot diagram中存在一定色差，但 ...

说一下离焦怎么看出来的呗，谢谢

zghxd1991

hityxy090588 发表于 2017-10-18 11:32
说一下离焦怎么看出来的呗，谢谢

在原点处斜率不为0应该是离焦

zly

主要的像差有：子午彗差、垂轴色差、弧矢场曲、像散、畸变
1、子午彗差
rayfan图——轴外视场的子午光线像差为开口向上的抛物线
                  子午光线对连线与纵坐标的交点对应子午彗差，交点与原点距离大
点列图——光斑形状类似于彗星状
2、垂轴色差
rayfan图——轴外视场0孔径处，各色像差曲线不重合
点列图——光斑颜色分层
3、弧矢场曲
rayfan图——轴外视场弧矢像差曲线斜率大
场曲图——弧矢偏离纵轴，这个较明显
4、像散
rayfan图——轴外视场子午和弧矢光线像差曲线斜率不同
场曲图——子午和弧矢不重合
5、畸变
畸变图

解决办法整理了一下主要有：调整面型、光阑位置、分裂透镜、分配光焦度、材料选择
1、有球差先优化轴上视场的球差
2、通过分离透镜、分配光焦度优化场曲
3、再优化彗差和垂轴色差，畸变主要看要求严不严格不影响清晰度
对称结构可以消除彗差、垂轴色差以及畸变
选择合适的材料可以消除色差