调焦分段检校仪精度分析的计算机模拟

GGX19458132 · 发表于 2005-2-6 15:00:00

在“数码镜头设计原理”的第七章照象机中，对照相机数码镜头高精度调焦检校仪的平行光管检校，数码镜头光学对准点校正精度，调焦分段计算等，全部在Zemax中模拟进行。下面是关于给定调焦分段的定性分析内容：
例3 调焦合理精度的给定
 具体给多大合适，可以在Zemax中给一个考查面，然后将考查面对CCD面离焦，当镜头传函下将5%时，对应的离焦量可定为清晰度法定位光学对准点的精度。
 为什么给5%呢？因为光学冷加工和仪校公差允许传函下降15%，在后面公差分析中给了一实例，对七镜系统，以低精度给公差，恰好使系统传函下将15%，而一般情况是以中等精度给公差，这样传函下降不会超出12%，其中含有仪校公差。我们给出5%的离焦公差，不会使系统传函下将超出15%的。另外据网上资料介召“灰度位宽.htm”和“灰度变换.htm”，CCD灰度经过二值化处理，可给出256个灰度等级。至于原CCD可辩认的灰度等级，应不会低于20个等级（即传函下降5%算一个灰度等级，则共可划分成20个）。为了提高20个等级灰度的可识别性，建议高精度调焦检校仪的灰度要经过二值化处理，以括展位宽！
 这样用清晰度法定位光学对准点的精度是使传函下降5%
 那么如何分段呢？
 我们可以用清晰度法允许的离焦量来划分空间，例如前4mm, MTF=200 lp/mm，镜头最近点总离焦量是：4^2/300=0.0533，离焦0.002时象清析度不变。则需划分0.0533/0.004=14段。我们知道在垂直象面内不同视场的鉴别率允许值是不一样的，同样在深度空间各物距的象的质量要求也不可能一样，因此可以给0.005的离焦量，则需划分0.0533/0.01=6段
由此可见：总离焦量除清晰度法允许离焦量的二倍得到的数，是分段的最大数，允许适当减少分段总数，这要看你对象质的纵向要求。

 在以前都是用离焦引起的弥散斑尺寸来划分的，这是因为以前检校仪的传函计算机模拟计算很不容易，但现在在Zemax中可轻易的做到这点。再从客观反应成象质量的角度来看，弥散斑只反应了指定光线对主光线散开程度，它没反应出光能的集中度，而传函不仅反应了集中度，还反应了对背景的对比度。为了能更准确的用象质允许的变化范围来划分调焦段，在此特以实例介召计算机调焦分段的递推法。
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[此贴子已经被作者于2005-2-6 15:48:20编辑过]

quentinkiki · 发表于 2015-4-30 22:58:19

谢谢高老师，我刚刚在zemax上模拟下，发现5%传函下降作为调焦容限是非常正确的

调焦分段检校仪精度分析的计算机模拟

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