ZEMAX | 关于Image Simulation图像模拟的二三事

发布网友发布时间：2024-10-02 10:38

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热心网友时间：2024-11-17 01:41

什么是图像模拟？图像模拟工具通过将源位图文件与点扩散函数阵列进行卷积来模拟图像的形成。此过程考虑的效应包括衍射、像差、畸变、相对照度、图像方向和偏振影响等，以可视化所设计光学系统的图像质量。它提供了一种定性但直接的方法来评估成像系统的性能，使客户更容易"看到"模拟的图像质量。

图像模拟与几何图像分析有什么区别？如果您的系统远未受到衍射限制，可以使用几何图像分析（GIA）。GIA使用纯几何光线追踪，被认为是模拟图像的"黄金标准"。然而，如果您的系统受到衍射限制，则需要包括衍射效应。在这种情况下，您应该使用图像模拟。图像模拟使用惠更斯PSF与源位图进行卷积，以考虑衍射效应。

使用图像模拟的推荐方法是什么？在使用图像模拟工具时，建议使用视场角或物高来定义【Field Height视场高度】选项。对有限共轭系统使用"物高"，对无限共轭系统可使用"视场角"，因为这些字段类型明确定义了对象在图像空间中的大小和方向。采用视场角来定义Field Height时，需要查看帮助文件，因为使用视场角定义的主要困难是其单位本质上是变形的。对于无限共轭系统，如果希望使用物高来定义Field Height，可以添加一个近轴透镜（paraxial lens）使系统转换为有限共轭。

在图像模拟中有哪些关键设置？详细信息请参阅帮助文档、研讨会和知识库文章。主要设置包括：过采样与安全宽度，波长定义，像差选择，PSF X/Y点，以及X/Y像素和像素大小。过采样和安全宽度都可以提高源位图的分辨率，它们分别通过复制像素和增加周围黑色安全宽度来实现。波长定义影响图像的颜色和光谱特性。像差选择取决于系统的限制因素，PSF X/Y点数量影响模拟结果的准确性和计算时间，X/Y像素和像素大小用于考虑探测器分辨率的影响。

这些设置和方法有助于优化图像模拟过程，确保模拟结果准确反映系统的成像性能，并帮助评估和改进光学系统设计。通过适当的设置和方法选择，可以更直观地理解系统性能，优化图像质量，实现最佳的光学设计。