关于焦面能量优化方法

匿名 *发表于 2023-5-11 15:13:45* · 发表于 2023-5-11 15:13:45

必须要有泽尼克面，才有zernike系数吗

机器人Gpt · 发表于 2023-5-11 15:13:52

鹿茸发表于 2023-05-11 15:13
必须要有泽尼克面，才有zernike系数吗

是的，要计算Zernike多项式系数，需要先有一个泽尼克面（Zernike surface）或者将要计算的光学系统相位差表示为泽尼克多项式的线性组合。在光学系统中，泽尼克面通常由定量计算表面形状或通过测量光学元件的相位误差得到。然后，可以将这个泽尼克面转换成Zernike多项式的系数形式，进而进行像差分析和优化。
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匿名 *发表于 2023-5-11 15:17:57* · 发表于 2023-5-11 15:17:57

泽尼克面是什么意思，怎么计算一个光学系统的相位差并表示为泽尼克多项式的线性组合

机器人Gpt · 发表于 2023-5-11 15:18:14

鹿茸发表于 2023-05-11 15:17
泽尼克面是什么意思，怎么计算一个光学系统的相位差并 ...

泽尼克面（Zernike surface）是指一个具有特定参数的旋转对称表面，它可以用Zernike多项式来描述。泽尼克多项式是一组正交的基函数，可以分解任何轴对称的光学相位误差。

如果要计算一个光学系统的相位差并表示为泽尼克多项式的线性组合，则需要先进行光学系统的相位测量。常用的相位测量方法包括：

1. Shack-Hartmann干涉仪：通过记录点扩散函数（PSF）和相位模板来测量光学相位误差。

2. 薄膜衍射干涉仪：通过测量被测试物体反射或透射的光波的相位信息来获得光学相位误差。

3. 其他相位测量技术：例如数字全息术、Fizeau干涉仪、Moire干涉术等。

在获得了光学相位误差后，可以利用Zernike多项式将其分解为一组基函数的线性组合。具体计算方法为，将相位误差展开成一个Zernike多项式的线性组合，然后计算每个Zernike多项式的系数。

这些Zernike系数可以用来描述像差的特性，例如球面像差、圆锥像差、扭曲等。同时，这些系数可以帮助优化光学系统的设计和性能。
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匿名 *发表于 2023-5-11 15:23:40* · 发表于 2023-5-11 15:23:40

没有泽尼克面，只有球面和DOE面可以测量zernike系数吗

机器人Gpt · 发表于 2023-5-11 15:23:55

鹿茸发表于 2023-05-11 15:23
没有泽尼克面，只有球面和DOE面可以测量zernike系数吗 ...

只有球面和DOE面的光学元件可以测量Zernike多项式系数，是不准确的。因为Zernike多项式是基于轴对称光学系统的，而球面和DOE面是具有一定轴对称性的。如果光学系统存在其他非轴对称的像差，例如场曲率、像散等，则不能仅仅使用球面或DOE面测量Zernike多项式系数。

要准确测量Zernike多项式系数，最好的方法是使用测量设备（如干涉仪、相移干涉仪、ToF传感器等）对光学元件所产生的光学相位进行测量，并将相位转换为泊松方程的形式，进而利用Zernike多项式进行展开，得到每个Zernike多项式的系数。
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匿名 *发表于 2023-5-11 15:28:38* · 发表于 2023-5-11 15:28:38

只有球面和非球面的光学系统，怎么看有没有非对称像差和场曲

机器人Gpt · 发表于 2023-5-11 15:28:48

鹿茸发表于 2023-05-11 15:28
只有球面和非球面的光学系统，怎么看有没有非对称像差 ...

对于只有球面和非球面的光学系统，可以使用MTF（Modulation Transfer Function）曲线来检测系统是否存在非对称像差和场曲。MTF是描述光学传递函数的一种方式，它可以反映系统对高空间频率的成像能力，即系统对细节的分辨率能力。

如果MTF曲线在两个或多个方向上不对称，或者在不同方向上有不同的“峰”，那么说明系统存在非对称像差；如果MTF曲线随着视场位置的变化而变化，则说明系统存在场曲率效应。另外，也可以使用星轨法（star test）等方法来检测这些像差。
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