光电测试技术第章基本光学量的测试技术

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1、第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 光电测试技术 第第1 1章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术8/8/20242第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦n n对准对准对准对准又称又称又称又称横向对准横向对

2、准横向对准横向对准，是指一个目标与比较标志在垂直瞄准，是指一个目标与比较标志在垂直瞄准，是指一个目标与比较标志在垂直瞄准，是指一个目标与比较标志在垂直瞄准轴方向的重合或置中。轴方向的重合或置中。轴方向的重合或置中。轴方向的重合或置中。n n调焦调焦调焦调焦又称又称又称又称纵向对准纵向对准纵向对准纵向对准，是指一个目标与比较标志在瞄准轴方，是指一个目标与比较标志在瞄准轴方，是指一个目标与比较标志在瞄准轴方，是指一个目标与比较标志在瞄准轴方向的重合。向的重合。向的重合。向的重合。n n调焦的目的调焦的目的调焦的目的调焦的目的主要是使物体（目标）成像清晰，其次是主要是使物体（目标）成像清晰，其次是主

3、要是使物体（目标）成像清晰，其次是主要是使物体（目标）成像清晰，其次是为了确定物面或它的共轭像面的位置，后者往往称为为了确定物面或它的共轭像面的位置，后者往往称为为了确定物面或它的共轭像面的位置，后者往往称为为了确定物面或它的共轭像面的位置，后者往往称为定焦定焦定焦定焦。n n对准以后，眼睛的对准以后，眼睛的对准以后，眼睛的对准以后，眼睛的对准不确定度是以对准残余量对眼瞳中对准不确定度是以对准残余量对眼瞳中对准不确定度是以对准残余量对眼瞳中对准不确定度是以对准残余量对眼瞳中心的夹角表示的心的夹角表示的心的夹角表示的心的夹角表示的。n n定焦以后，眼睛的定焦以后，眼睛的定焦以后，眼睛的定焦以后，

4、眼睛的调焦不确定度以目标和标志到眼瞳距离调焦不确定度以目标和标志到眼瞳距离调焦不确定度以目标和标志到眼瞳距离调焦不确定度以目标和标志到眼瞳距离的倒数之差表示的倒数之差表示的倒数之差表示的倒数之差表示。n n眼睛通过光学系统去对准或调焦的目的是利用系统的有效眼睛通过光学系统去对准或调焦的目的是利用系统的有效眼睛通过光学系统去对准或调焦的目的是利用系统的有效眼睛通过光学系统去对准或调焦的目的是利用系统的有效放大率和有利的比较标志以提高对准和调焦的准确度。放大率和有利的比较标志以提高对准和调焦的准确度。放大率和有利的比较标志以提高对准和调焦的准确度。放大率和有利的比较标志以提高对准和调焦的准确度。8

5、/8/20243第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦n n眼睛通过光学系统去对准或调焦的眼睛通过光学系统去对准或调焦的眼睛通过光学系统去对准或调焦的眼睛通过光学系统去对准或调焦的目的目的目的目的是利用系统的有效是利用系统的有效是利用系统的有效是利用系统的有效放大率和有利的比较标志以提高对准和调焦的准确度。所放大率和有利的比较标志以提高对准和调焦的准确度。所放大率和有利的比较标志以提高对准和调焦的准确度。所放大率和有利的比较标志以提高对

6、准和调焦的准确度。所以对准和调焦不确定度应以观察系统的物方对应值表示。以对准和调焦不确定度应以观察系统的物方对应值表示。以对准和调焦不确定度应以观察系统的物方对应值表示。以对准和调焦不确定度应以观察系统的物方对应值表示。yFR0 = R = 1/观察系统物方的对准和调焦不确定度的表示 x8/8/20244第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 对准方式示意图人眼的对准标准不确定度()附注压线对准（单线与单线重合）60120两条实线重合时，设线宽分别为b1，b2()，则（b1+b2）/2（）实线与虚线重合时，设虚线宽为b1

7、，b2b1b2+1时，1游标对准（一直线在另一直线延长线上）15线宽不宜大于1分界线aa应细而整齐夹线对准（一条稍粗直线位于两条平行细线中间）10三线严格平行。两平行线中心间距最好等于粗直线宽度的1.6倍叉线对准（一条直线位于叉线中心）10直线应与叉线的一条角等分线重合狭缝叉线对准或狭缝夹线对准10直线与狭缝严格平行1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦1 11 1 人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度n n常见的对准方式和人眼的对准标准不确定度见表。常见的

8、对准方式和人眼的对准标准不确定度见表。常见的对准方式和人眼的对准标准不确定度见表。常见的对准方式和人眼的对准标准不确定度见表。aa8/8/20245第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦1 11 1 人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度n n最简便最常用的调焦方法是最简便最常用的调焦方法是最简便最常用的调焦方法是最简便最常用的调焦方法是清晰度法清

9、晰度法清晰度法清晰度法和和和和消视差法消视差法消视差法消视差法。n n清晰度法清晰度法清晰度法清晰度法是以目标与比较标志同样清晰为准。调焦不确定是以目标与比较标志同样清晰为准。调焦不确定是以目标与比较标志同样清晰为准。调焦不确定是以目标与比较标志同样清晰为准。调焦不确定度是由于存在几何焦深和物理焦深所造成的。度是由于存在几何焦深和物理焦深所造成的。度是由于存在几何焦深和物理焦深所造成的。度是由于存在几何焦深和物理焦深所造成的。n n几何焦深几何焦深几何焦深几何焦深是指当弥散圆直径等于人眼分辨极限时，目标至是指当弥散圆直径等于人眼分辨极限时，目标至是指当弥散圆直径等于人眼分辨极限时，目标至是指当

10、弥散圆直径等于人眼分辨极限时，目标至标志的距离标志的距离标志的距离标志的距离xx的两倍的两倍的两倍的两倍2 2xx。n n由几何焦深造成的人眼调焦由几何焦深造成的人眼调焦由几何焦深造成的人眼调焦由几何焦深造成的人眼调焦标准不确定度标准不确定度标准不确定度标准不确定度为为为为 式中，式中，式中，式中， 以以以以mm-1-1为单位，这时为单位，这时为单位，这时为单位，这时l l1 1、l l2 2和和和和D De e的单位为的单位为的单位为的单位为mm， e e的的的的单位为单位为单位为单位为radrad。8/8/20246第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基

11、本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦1 11 1 人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度n n根据衍射理论，由于眼瞳大小有限，即使是理想成像，一根据衍射理论，由于眼瞳大小有限，即使是理想成像，一根据衍射理论，由于眼瞳大小有限，即使是理想成像，一根据衍射理论，由于眼瞳大小有限，即使是理想成像，一物点在视网膜上的像也不再是一个点而是一个艾里斑。当物点在视网膜上的像也不再是一个点而是一个艾里斑。当物点在视网膜上的像也不再是一

12、个点而是一个艾里斑。当物点在视网膜上的像也不再是一个点而是一个艾里斑。当物点沿轴向移动物点沿轴向移动物点沿轴向移动物点沿轴向移动d dl l后，在眼瞳面上产生的波差小于或等于后，在眼瞳面上产生的波差小于或等于后，在眼瞳面上产生的波差小于或等于后，在眼瞳面上产生的波差小于或等于 / /K K（常取（常取（常取（常取K K6 6）时，人眼仍分辨不出此时视网膜上的衍）时，人眼仍分辨不出此时视网膜上的衍）时，人眼仍分辨不出此时视网膜上的衍）时，人眼仍分辨不出此时视网膜上的衍射图像与艾里斑有什么差别。即如果目标与标志相距小于射图像与艾里斑有什么差别。即如果目标与标志相距小于射图像与艾里斑有什么差别。即如

13、果目标与标志相距小于射图像与艾里斑有什么差别。即如果目标与标志相距小于d dl l时眼睛仍认为二者的像同样清晰，通常将时眼睛仍认为二者的像同样清晰，通常将时眼睛仍认为二者的像同样清晰，通常将时眼睛仍认为二者的像同样清晰，通常将2d2dl l称为称为称为称为物理焦物理焦物理焦物理焦深深深深。由物理焦深造成的人眼调焦的标准不确定度由下式求。由物理焦深造成的人眼调焦的标准不确定度由下式求。由物理焦深造成的人眼调焦的标准不确定度由下式求。由物理焦深造成的人眼调焦的标准不确定度由下式求得得得得n n 式中，式中，式中，式中，l l2 2l l1 1ddl l；DeDe为眼瞳直径（为眼瞳直径（为眼瞳直径（

14、为眼瞳直径（DeDe与波长与波长与波长与波长 的单位皆的单位皆的单位皆的单位皆为为为为mm）。）。）。）。8/8/20247第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦1 11 1 人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度n n由清晰度法产生的人眼调焦由清晰度法产生的人眼调焦由清晰度法产生的人眼调焦由清晰度法产生的人眼调焦合成标准不确定度合成标准不确定度合

15、成标准不确定度合成标准不确定度为为为为几何焦深和物理焦深造成的调焦标准不确定度的几何焦深和物理焦深造成的调焦标准不确定度的几何焦深和物理焦深造成的调焦标准不确定度的几何焦深和物理焦深造成的调焦标准不确定度的平方和再开方。即平方和再开方。即平方和再开方。即平方和再开方。即n n(m(m-1-1) )8/8/20248第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦1 11 1 人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度人眼的对

16、准不确定度和调焦不确定度人眼的对准不确定度和调焦不确定度n n消视差法消视差法消视差法消视差法是以眼睛在垂轴平面上左右摆动也看不出目标和是以眼睛在垂轴平面上左右摆动也看不出目标和是以眼睛在垂轴平面上左右摆动也看不出目标和是以眼睛在垂轴平面上左右摆动也看不出目标和标志有相对横移为准的。标志有相对横移为准的。标志有相对横移为准的。标志有相对横移为准的。n n1 1）由于无相对横移时目标不一定与标志同样清晰，所以）由于无相对横移时目标不一定与标志同样清晰，所以）由于无相对横移时目标不一定与标志同样清晰，所以）由于无相对横移时目标不一定与标志同样清晰，所以消视差法不受焦深的影响；消视差法不受焦深的影响

17、；消视差法不受焦深的影响；消视差法不受焦深的影响；2 2）由于消视差法把纵向调焦）由于消视差法把纵向调焦）由于消视差法把纵向调焦）由于消视差法把纵向调焦变成横向对准，从而可通过选择准确度高的对准方式来提变成横向对准，从而可通过选择准确度高的对准方式来提变成横向对准，从而可通过选择准确度高的对准方式来提变成横向对准，从而可通过选择准确度高的对准方式来提高调焦准确度。高调焦准确度。高调焦准确度。高调焦准确度。n n设眼睛摆动距离为设眼睛摆动距离为设眼睛摆动距离为设眼睛摆动距离为b b，所选择对准方式的对准标准不确定，所选择对准方式的对准标准不确定，所选择对准方式的对准标准不确定，所选择对准方式的对

18、准标准不确定度为度为度为度为 ，定焦时目标和标志到眼睛的轴向距离分别为，定焦时目标和标志到眼睛的轴向距离分别为，定焦时目标和标志到眼睛的轴向距离分别为，定焦时目标和标志到眼睛的轴向距离分别为l l1 1和和和和l l2 2，此时人眼直接观察的调焦标准不确定度可由定义式为，此时人眼直接观察的调焦标准不确定度可由定义式为，此时人眼直接观察的调焦标准不确定度可由定义式为，此时人眼直接观察的调焦标准不确定度可由定义式为n n 式中，式中，式中，式中， 的单位为的单位为的单位为的单位为radrad，b b的单位为的单位为的单位为的单位为mm。8/8/20249第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的

19、测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦1.2 1.2 望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度n n人眼通过望远镜或显微镜去对准和调焦是为了提人眼通过望远镜或显微镜去对准和调焦是为了提人眼通过望远镜或显微镜去对准和调焦是为了提人眼通过望远镜或显微镜去对准和调焦是为了提高对准与调焦准确度。高对准与调焦准确度。高对准与调焦准确度。高对准与调焦准确度。1 1）望远镜的对准标准不确定度）望远镜

20、的对准标准不确定度）望远镜的对准标准不确定度）望远镜的对准标准不确定度n n设人眼直接对准的对准标准不确定度为设人眼直接对准的对准标准不确定度为设人眼直接对准的对准标准不确定度为设人眼直接对准的对准标准不确定度为 ，望远镜，望远镜，望远镜，望远镜的放大率为的放大率为的放大率为的放大率为 ，通过望远镜观察时物方的对准标准，通过望远镜观察时物方的对准标准，通过望远镜观察时物方的对准标准，通过望远镜观察时物方的对准标准不确定度设为不确定度设为不确定度设为不确定度设为 ，则有，则有，则有，则有 8/8/202410第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试

21、技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦1.2 1.2 望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度2 2）望远镜的调焦标准不确定度）望远镜的调焦标准不确定度）望远镜的调焦标准不确定度）望远镜的调焦标准不确定度清晰度法清晰度法清晰度法清晰度法n n将人眼的两部分调焦标准不确定度分别换算到望远镜物方，将人眼的两部分调焦标准不确定度分别换算到望远镜物方，将人眼的两部分调焦标准不确定度分别换算到望远镜物方，将人眼的两部分调焦标准不确定度分别

22、换算到望远镜物方，即可求出望远镜用清晰度法调焦的标准不确定度，换算公即可求出望远镜用清晰度法调焦的标准不确定度，换算公即可求出望远镜用清晰度法调焦的标准不确定度，换算公即可求出望远镜用清晰度法调焦的标准不确定度，换算公式为式为式为式为n n由此可得到望远镜物方的调焦标准不确定度由此可得到望远镜物方的调焦标准不确定度由此可得到望远镜物方的调焦标准不确定度由此可得到望远镜物方的调焦标准不确定度8/8/202411第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的

23、对准和调焦1.2 1.2 望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度n n上式中选取眼瞳和望远镜的出瞳直径较小者。上式中选取眼瞳和望远镜的出瞳直径较小者。上式中选取眼瞳和望远镜的出瞳直径较小者。上式中选取眼瞳和望远镜的出瞳直径较小者。n n望远镜调焦的合成标准不确定度为：望远镜调焦的合成标准不确定度为：望远镜调焦的合成标准不确定度为：望远镜调焦的合成标准不确定度为：8/8/202412第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-

24、1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦1.2 1.2 望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度2 2）望远镜的调焦标准不确定度）望远镜的调焦标准不确定度）望远镜的调焦标准不确定度）望远镜的调焦标准不确定度消视差法消视差法消视差法消视差法 n n将人眼的消视差法调焦不确定度换算到望远镜物方将人眼的消视差法调焦不确定度换算到望远镜物方将人眼的消视差法调焦不确定度换算到望远镜物方将人眼的消视差法调焦不确定度换算到望远镜物方n n注意：眼瞳的有效移动距离注意：眼瞳的

25、有效移动距离注意：眼瞳的有效移动距离注意：眼瞳的有效移动距离b b不等于眼瞳的实际移动距不等于眼瞳的实际移动距不等于眼瞳的实际移动距不等于眼瞳的实际移动距离离离离t t，而等于出瞳中心到进入眼瞳的光束中心的距离。，而等于出瞳中心到进入眼瞳的光束中心的距离。，而等于出瞳中心到进入眼瞳的光束中心的距离。，而等于出瞳中心到进入眼瞳的光束中心的距离。如图所示。如图所示。如图所示。如图所示。 8/8/202413第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和

26、调焦1.2 1.2 望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度望远镜的对准不确定度和调焦不确定度2 2）望远镜的调焦标准不确定度）望远镜的调焦标准不确定度）望远镜的调焦标准不确定度）望远镜的调焦标准不确定度消视差法消视差法消视差法消视差法 n n调焦标准不确定度的调焦标准不确定度的调焦标准不确定度的调焦标准不确定度的 眼睛最大移动距离是眼睛最大移动距离是眼睛最大移动距离是眼睛最大移动距离是 眼瞳中心移至位于出眼瞳中心移至位于出眼瞳中心移至位于出眼瞳中心移至位于出 瞳边缘处：瞳边缘处：瞳边缘处：瞳边缘处：n n若若若若D De e2mm

27、2mm，则有，则有，则有，则有 btbD/2De眼瞳在出瞳面上摆动时的有效移动距离8/8/202414第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦1.3 1.3 显微镜的对准不确定度和调焦不确定度显微镜的对准不确定度和调焦不确定度显微镜的对准不确定度和调焦不确定度显微镜的对准不确定度和调焦不确定度1 1）显微镜的对准标准不确定度）显微镜的对准标准不确定度）显微镜的对准标准不确定度）显微镜的对准标准不确定度n n设显微镜的总放大率为设显微镜的总

28、放大率为设显微镜的总放大率为设显微镜的总放大率为 ，其中物镜的垂轴放大率，其中物镜的垂轴放大率，其中物镜的垂轴放大率，其中物镜的垂轴放大率为为为为 。通过显微镜观察时物方的对准标准不确定度。通过显微镜观察时物方的对准标准不确定度。通过显微镜观察时物方的对准标准不确定度。通过显微镜观察时物方的对准标准不确定度设为设为设为设为yy，则有，则有，则有，则有 式中，式中，式中，式中， 250 250 / / f fe e ， f fe e 为目镜焦距；为目镜焦距；为目镜焦距；为目镜焦距；250mm250mm为人眼的明视距离；为人眼的明视距离；为人眼的明视距离；为人眼的明视距离； 为人眼的对准标准为人眼

29、的对准标准为人眼的对准标准为人眼的对准标准不确定度（不确定度（不确定度（不确定度（radrad）。）。）。）。8/8/202415第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦n n关于对准标准不确定度的讨论关于对准标准不确定度的讨论关于对准标准不确定度的讨论关于对准标准不确定度的讨论n n由公式可以看出，对准的标准不确定度与放大率由公式可以看出，对准的标准不确定度与放大率由公式可以看出，对准的标准不确定度与放大率由公式可以看出，对准的标准不确

30、定度与放大率 成反成反成反成反比。是否可以认为，只要单纯增大比。是否可以认为，只要单纯增大比。是否可以认为，只要单纯增大比。是否可以认为，只要单纯增大 ，对准的标准不确，对准的标准不确，对准的标准不确，对准的标准不确定度必然减小呢？实践证明，定度必然减小呢？实践证明，定度必然减小呢？实践证明，定度必然减小呢？实践证明，对准标准不确定度的减小对准标准不确定度的减小对准标准不确定度的减小对准标准不确定度的减小还受到光学仪器分辨率的限制还受到光学仪器分辨率的限制还受到光学仪器分辨率的限制还受到光学仪器分辨率的限制。因为即使光学仪器像质。因为即使光学仪器像质。因为即使光学仪器像质。因为即使光学仪器像质

31、优良，对准和分辨也都存在着目标经物镜成像的清晰度优良，对准和分辨也都存在着目标经物镜成像的清晰度优良，对准和分辨也都存在着目标经物镜成像的清晰度优良，对准和分辨也都存在着目标经物镜成像的清晰度受衍射影响这一因素，所以两者有一定的联系。受衍射影响这一因素，所以两者有一定的联系。受衍射影响这一因素，所以两者有一定的联系。受衍射影响这一因素，所以两者有一定的联系。n n实验结果指出，像质优良的望远镜和显微镜的单次对准实验结果指出，像质优良的望远镜和显微镜的单次对准实验结果指出，像质优良的望远镜和显微镜的单次对准实验结果指出，像质优良的望远镜和显微镜的单次对准标准不确定度最小只能达到它的标准不确定度最

32、小只能达到它的标准不确定度最小只能达到它的标准不确定度最小只能达到它的理论分辨率的理论分辨率的理论分辨率的理论分辨率的1/61/101/61/10 ，即，即，即，即 8/8/202416第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦1.3 1.3 显微镜的对准不确定度和调焦不确定度显微镜的对准不确定度和调焦不确定度显微镜的对准不确定度和调焦不确定度显微镜的对准不确定度和调焦不确定度2 2）显微镜的调焦标准不确定度）显微镜的调焦标准不确定度）显微

33、镜的调焦标准不确定度）显微镜的调焦标准不确定度清晰度法清晰度法清晰度法清晰度法 n n设显微镜物空间的折射率为设显微镜物空间的折射率为设显微镜物空间的折射率为设显微镜物空间的折射率为n n时，时，时，时，经过推导可得经过推导可得经过推导可得经过推导可得8/8/202417第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦1.3 1.3 显微镜的对准不确定度和调焦不确定度显微镜的对准不确定度和调焦不确定度显微镜的对准不确定度和调焦不确定度显微镜的对准

34、不确定度和调焦不确定度2 2）显微镜的调焦标准不确定度）显微镜的调焦标准不确定度）显微镜的调焦标准不确定度）显微镜的调焦标准不确定度消视差法消视差法消视差法消视差法 n n消视差法求调焦标准不确定度的方法与清晰度法的方法相消视差法求调焦标准不确定度的方法与清晰度法的方法相消视差法求调焦标准不确定度的方法与清晰度法的方法相消视差法求调焦标准不确定度的方法与清晰度法的方法相似。换算到显微镜物方有似。换算到显微镜物方有似。换算到显微镜物方有似。换算到显微镜物方有n n再利用再利用再利用再利用n n可得可得可得可得8/8/202418第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试

35、技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术1. 1. 目视系统的对准和调焦目视系统的对准和调焦n n关于两种调焦方法不确定度的讨论：关于两种调焦方法不确定度的讨论：关于两种调焦方法不确定度的讨论：关于两种调焦方法不确定度的讨论：n n由于消视差法可通过选择有利的对准方式使对准标准由于消视差法可通过选择有利的对准方式使对准标准由于消视差法可通过选择有利的对准方式使对准标准由于消视差法可通过选择有利的对准方式使对准标准不确定度不确定度不确定度不确定度 大大减小，因此，系统出瞳直径大大减小，因此，系统出瞳直径大大减小，因此，系统出瞳直径大大减小，因此，系统出瞳直径

36、D D2mm2mm时，时，时，时，用消视差法准确度高；用消视差法准确度高；用消视差法准确度高；用消视差法准确度高；n nD D1mm1mm时，用清晰度法准确度高；时，用清晰度法准确度高；时，用清晰度法准确度高；时，用清晰度法准确度高；n n1mm1mmD D 2mm2mm时，两种方法准确度相差不多。时，两种方法准确度相差不多。时，两种方法准确度相差不多。时，两种方法准确度相差不多。n n实际进行目视法调焦时，往往两种方法同时采用。就是说，实际进行目视法调焦时，往往两种方法同时采用。就是说，实际进行目视法调焦时，往往两种方法同时采用。就是说，实际进行目视法调焦时，往往两种方法同时采用。就是说，首

37、先调至目标与标志同样清晰，再左右摆动眼睛看二者间首先调至目标与标志同样清晰，再左右摆动眼睛看二者间首先调至目标与标志同样清晰，再左右摆动眼睛看二者间首先调至目标与标志同样清晰，再左右摆动眼睛看二者间有无视差，最后以有无视差，最后以有无视差，最后以有无视差，最后以“ “清晰无视差清晰无视差清晰无视差清晰无视差” ”定焦。定焦。定焦。定焦。8/8/202419第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术2. 2. 光电对准光电对准n n光电探测不仅可以代替眼睛进行对准、定焦和读数；还可光电探测不仅

38、可以代替眼睛进行对准、定焦和读数；还可光电探测不仅可以代替眼睛进行对准、定焦和读数；还可光电探测不仅可以代替眼睛进行对准、定焦和读数；还可以大大提高对准、定焦准确度；实现测量的自动化，提高以大大提高对准、定焦准确度；实现测量的自动化，提高以大大提高对准、定焦准确度；实现测量的自动化，提高以大大提高对准、定焦准确度；实现测量的自动化，提高工作效率，而且是实现计算机实时控制和处理的前提。工作效率，而且是实现计算机实时控制和处理的前提。工作效率，而且是实现计算机实时控制和处理的前提。工作效率，而且是实现计算机实时控制和处理的前提。n n目前，光电对准装置可分为光电显微镜和光电望远镜两大目前，光电对准

39、装置可分为光电显微镜和光电望远镜两大目前，光电对准装置可分为光电显微镜和光电望远镜两大目前，光电对准装置可分为光电显微镜和光电望远镜两大类，两类仪器对准标准不确定度分别达到类，两类仪器对准标准不确定度分别达到类，两类仪器对准标准不确定度分别达到类，两类仪器对准标准不确定度分别达到0.01m0.02m0.01m0.02m和和和和0.050.10.050.1n n光电对准分类：光电对准分类：光电对准分类：光电对准分类：n n光度式：普通光度式、差动光度式光度式：普通光度式、差动光度式光度式：普通光度式、差动光度式光度式：普通光度式、差动光度式n n相位式相位式相位式相位式8/8/202420第第第

40、第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 光电自准直望远镜工作原理测微器振动狭缝鉴别器放大器指零仪表光敏电阻目镜分划板分束棱镜II分束棱镜I十字线分划板毛玻璃物镜平面镜1-1 光电系统的对准和调焦技术2. 2. 光电对准光电对准8/8/202421第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术3. 光电定焦 定焦定焦定焦定焦实质实质上是确定物上是确定物上是确定物上是确定物镜镜的最佳像面的位置。的最佳像面的位置。的最佳像面的位置。的

41、最佳像面的位置。事事事事实实上，确定最佳像面的上，确定最佳像面的上，确定最佳像面的上，确定最佳像面的标标准有多种，如准有多种，如准有多种，如准有多种，如最高最高最高最高对对比度像面比度像面比度像面比度像面最高分辨率像面最高分辨率像面最高分辨率像面最高分辨率像面最小波像差像面最小波像差像面最小波像差像面最小波像差像面最小弥散最小弥散最小弥散最小弥散圆圆像面像面像面像面最大最大最大最大调调制制制制传递传递函数像面函数像面函数像面函数像面点像光斑中心照度最大点像光斑中心照度最大点像光斑中心照度最大点像光斑中心照度最大值值像面等。像面等。像面等。像面等。对对于一个有剩余像差和加工于一个有剩余像差和加工

42、于一个有剩余像差和加工于一个有剩余像差和加工误误差的差的差的差的实际实际物物物物镜镜来来来来说说，通常，通常，通常，通常这这些像面并不重合。些像面并不重合。些像面并不重合。些像面并不重合。实验实验确定最佳像面确定最佳像面确定最佳像面确定最佳像面时时，像面位置，像面位置，像面位置，像面位置还还与与与与照明光源的光照明光源的光照明光源的光照明光源的光谱谱成分和接收器的光成分和接收器的光成分和接收器的光成分和接收器的光谱谱灵敏度有关。灵敏度有关。灵敏度有关。灵敏度有关。8/8/202422第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术

43、 1-1 光电系统的对准和调焦技术 3. 光电定焦 n n光电定焦的方法有多种，如光电定焦的方法有多种，如光电定焦的方法有多种，如光电定焦的方法有多种，如n n扇形光栅法扇形光栅法扇形光栅法扇形光栅法n n小孔光阑法小孔光阑法小孔光阑法小孔光阑法n n刀口检验法刀口检验法刀口检验法刀口检验法n nMTFMTF法等。法等。法等。法等。n n这里以扇形光栅法为例介绍光电定焦方法。该方这里以扇形光栅法为例介绍光电定焦方法。该方这里以扇形光栅法为例介绍光电定焦方法。该方这里以扇形光栅法为例介绍光电定焦方法。该方法已广泛用于测量照相物镜的工作距离（从最佳法已广泛用于测量照相物镜的工作距离（从最佳法已广泛

44、用于测量照相物镜的工作距离（从最佳法已广泛用于测量照相物镜的工作距离（从最佳像面到物镜框端的距离）。同时，还能测量和研像面到物镜框端的距离）。同时，还能测量和研像面到物镜框端的距离）。同时，还能测量和研像面到物镜框端的距离）。同时，还能测量和研究其它光学特性，如弥散斑直径、究其它光学特性，如弥散斑直径、究其它光学特性，如弥散斑直径、究其它光学特性，如弥散斑直径、OTFOTF、焦距等。、焦距等。、焦距等。、焦距等。8/8/202423第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-1 光电系统的对准和调焦技术 3. 光电定焦

45、M 扇形光栅法定焦系统a）b）c）用扇形光栅确定像面用扇形光栅确定像面0amaxa0 -0.2 0 0.2af50a（%） 100dRdd8/8/202424第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-2 焦距和顶焦距的测量8/8/202425第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-2 焦距和顶焦距的测量1.概述n n关于光具座关于光具座1平行光管 2透镜夹持器 3测量显微镜 4测微目镜 5导轨光具座的结构示意图123458/8/202426第

46、第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-2 焦距和顶焦距的测量1.概述n n关于分划板关于分划板关于分划板关于分划板n n平行光管的分划板形式多样平行光管的分划板形式多样平行光管的分划板形式多样平行光管的分划板形式多样n n玻罗玻罗玻罗玻罗( (PorroPorro) )分划板形状如图所示。它上面刻有四组间隔分划板形状如图所示。它上面刻有四组间隔分划板形状如图所示。它上面刻有四组间隔分划板形状如图所示。它上面刻有四组间隔不同的平行线，这四对平行线的间隔距离分别为：不同的平行线，这四对平行线的间隔距离分别为：不同的平行线

47、，这四对平行线的间隔距离分别为：不同的平行线，这四对平行线的间隔距离分别为：y y0101=3mm=3mm、y y02026mm6mm、y y030312mm12mm、y y040430mm30mm。刻线间。刻线间。刻线间。刻线间隔的准确度要求是很高的，隔的准确度要求是很高的，隔的准确度要求是很高的，隔的准确度要求是很高的， 相对于实际要求值的标准相对于实际要求值的标准相对于实际要求值的标准相对于实际要求值的标准 不确定度为不确定度为不确定度为不确定度为0.001mm0.001mm。8/8/202427第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术

48、基本光学量的测试技术 1-2 焦距和顶焦距的测量1.概述n n平行光管测量中的注意事项：平行光管测量中的注意事项：平行光管测量中的注意事项：平行光管测量中的注意事项：n n1 1平行光管、被测透镜和观测系统三者的光轴基本重平行光管、被测透镜和观测系统三者的光轴基本重平行光管、被测透镜和观测系统三者的光轴基本重平行光管、被测透镜和观测系统三者的光轴基本重 合。合。合。合。n n2 2通过被测透镜的光束尽可能充满被测透镜的有效孔通过被测透镜的光束尽可能充满被测透镜的有效孔通过被测透镜的光束尽可能充满被测透镜的有效孔通过被测透镜的光束尽可能充满被测透镜的有效孔 径。观测系统也尽可能不切割被测透镜的成

49、像光径。观测系统也尽可能不切割被测透镜的成像光径。观测系统也尽可能不切割被测透镜的成像光径。观测系统也尽可能不切割被测透镜的成像光 束。束。束。束。n n3 3平行光管焦距最好为被测透镜焦距的平行光管焦距最好为被测透镜焦距的平行光管焦距最好为被测透镜焦距的平行光管焦距最好为被测透镜焦距的2525倍。倍。倍。倍。8/8/202428第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-2 焦距和顶焦距的测量1.概述n n平行光管测量中的注意事项：平行光管测量中的注意事项：平行光管测量中的注意事项：平行光管测量中的注意事项：n n4

50、4测量时，最好按被测透镜实际工作状况安排测量光测量时，最好按被测透镜实际工作状况安排测量光测量时，最好按被测透镜实际工作状况安排测量光测量时，最好按被测透镜实际工作状况安排测量光路。例如作望远物镜用的双胶透镜，若工作时它的正路。例如作望远物镜用的双胶透镜，若工作时它的正路。例如作望远物镜用的双胶透镜，若工作时它的正路。例如作望远物镜用的双胶透镜，若工作时它的正透镜对向无限远的物体，测量时就应使它的正透镜对透镜对向无限远的物体，测量时就应使它的正透镜对透镜对向无限远的物体，测量时就应使它的正透镜对透镜对向无限远的物体，测量时就应使它的正透镜对向平行光管或前置镜。如果放反了，就会因像差增大向平行光

51、管或前置镜。如果放反了，就会因像差增大向平行光管或前置镜。如果放反了，就会因像差增大向平行光管或前置镜。如果放反了，就会因像差增大而影响测量结果。而影响测量结果。而影响测量结果。而影响测量结果。n n5 5测量焦距时所用的玻罗板往往刻有成对的刻线，安测量焦距时所用的玻罗板往往刻有成对的刻线，安测量焦距时所用的玻罗板往往刻有成对的刻线，安测量焦距时所用的玻罗板往往刻有成对的刻线，安置玻罗板时，应使光轴通过这些成对刻线的对称中心。置玻罗板时，应使光轴通过这些成对刻线的对称中心。置玻罗板时，应使光轴通过这些成对刻线的对称中心。置玻罗板时，应使光轴通过这些成对刻线的对称中心。最外面一对刻线的间距应远小

52、于平行光管的有效视场最外面一对刻线的间距应远小于平行光管的有效视场最外面一对刻线的间距应远小于平行光管的有效视场最外面一对刻线的间距应远小于平行光管的有效视场范围，否则轴外像差将严重影响测量结果。范围，否则轴外像差将严重影响测量结果。范围，否则轴外像差将严重影响测量结果。范围，否则轴外像差将严重影响测量结果。n n6 6如果测量时观测系统的出瞳直径等于或大于如果测量时观测系统的出瞳直径等于或大于如果测量时观测系统的出瞳直径等于或大于如果测量时观测系统的出瞳直径等于或大于2mm2mm，则调焦时，不仅要成像清晰而且要无视差。则调焦时，不仅要成像清晰而且要无视差。则调焦时，不仅要成像清晰而且要无视差

53、。则调焦时，不仅要成像清晰而且要无视差。8/8/202429第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-2 焦距和顶焦距的测量2. 放大率法n n放大率法是目前最常用的方法，因为它所需放大率法是目前最常用的方法，因为它所需放大率法是目前最常用的方法，因为它所需放大率法是目前最常用的方法，因为它所需设备简单、测量范围较大、测量准确度较高设备简单、测量范围较大、测量准确度较高设备简单、测量范围较大、测量准确度较高设备简单、测量范围较大、测量准确度较高而且操作简便。而且操作简便。而且操作简便。而且操作简便。n n这种方法主要用

54、于测量望远物镜、照相物镜这种方法主要用于测量望远物镜、照相物镜这种方法主要用于测量望远物镜、照相物镜这种方法主要用于测量望远物镜、照相物镜和目镜的焦距和顶焦距，也可以用于生产中和目镜的焦距和顶焦距，也可以用于生产中和目镜的焦距和顶焦距，也可以用于生产中和目镜的焦距和顶焦距，也可以用于生产中检验正、负透镜的焦距和顶焦距。检验正、负透镜的焦距和顶焦距。检验正、负透镜的焦距和顶焦距。检验正、负透镜的焦距和顶焦距。8/8/202430第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-2 焦距和顶焦距的测量2. 放大率法f0f y0y

55、OLABBA放大率法测量原理图 8/8/202431第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 n n考虑到读数显微镜的参数，公式变为考虑到读数显微镜的参数，公式变为考虑到读数显微镜的参数，公式变为考虑到读数显微镜的参数，公式变为 式中，式中，式中，式中， 是所用显微物镜的倍率；是所用显微物镜的倍率；是所用显微物镜的倍率；是所用显微物镜的倍率；k k是测微目镜的测微丝是测微目镜的测微丝是测微目镜的测微丝是测微目镜的测微丝杠螺距的倒数；杠螺距的倒数；杠螺距的倒数；杠螺距的倒数； D D是测微目镜对的读数是测微目镜对的读数是测微

56、目镜对的读数是测微目镜对的读数n n焦距合成标准不确定度焦距合成标准不确定度焦距合成标准不确定度焦距合成标准不确定度1-2 焦距和顶焦距的测量2. 放大率法 8/8/202432第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 n n平行光管焦距的相对标准不确定度可达到平行光管焦距的相对标准不确定度可达到平行光管焦距的相对标准不确定度可达到平行光管焦距的相对标准不确定度可达到 = 0.1%= 0.1%；仪器的分划板刻线间距的标准不确定度仪器的分划板刻线间距的标准不确定度仪器的分划板刻线间距的标准不确定度仪器的分划板刻线间距的标准不

57、确定度 0.003mm0.003mm；考虑到对准不确定度和估读不确定度，取考虑到对准不确定度和估读不确定度，取考虑到对准不确定度和估读不确定度，取考虑到对准不确定度和估读不确定度，取 0.005mm0.005mm；由于用标准尺进行放大率由于用标准尺进行放大率由于用标准尺进行放大率由于用标准尺进行放大率 和测微器读数的综合校正，故和测微器读数的综合校正，故和测微器读数的综合校正，故和测微器读数的综合校正，故 0.10.1。n n当当当当 f f = 1200mm= 1200mm时，取时，取时，取时，取 1 1 ，y y0 0 = 6mm = 6mm，得，得，得，得D=D=24mm24mmn n当

58、当当当 f f =5mm=5mm时时时时, , 5 5 , , y y0 030mm,30mm,D D2.5mm, 2.5mm, 则则则则n n以上计算结果说明，以上计算结果说明，以上计算结果说明，以上计算结果说明，GXYGXY08A08A型光具座测量焦距的合成型光具座测量焦距的合成型光具座测量焦距的合成型光具座测量焦距的合成标准不确定度标准不确定度标准不确定度标准不确定度可以达到可以达到可以达到可以达到0.30.3。1-2 焦距和顶焦距的测量2. 放大率法 8/8/202433第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 n

59、 n本方法主要用来测量负透镜的焦距：本方法主要用来测量负透镜的焦距：本方法主要用来测量负透镜的焦距：本方法主要用来测量负透镜的焦距：n n本方法的测量不确定度与放大率法相当，其主要来自正透本方法的测量不确定度与放大率法相当，其主要来自正透本方法的测量不确定度与放大率法相当，其主要来自正透本方法的测量不确定度与放大率法相当，其主要来自正透镜焦距的不确定度的影响。镜焦距的不确定度的影响。镜焦距的不确定度的影响。镜焦距的不确定度的影响。 1-2 焦距和顶焦距的测量3.附加透镜法 fNfP附加透镜法原理图平行光管正透镜负透镜前置镜8/8/202434第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术

60、基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 n n精密测角法是通过测出被测物镜所观察的两条刻线的夹角，精密测角法是通过测出被测物镜所观察的两条刻线的夹角，精密测角法是通过测出被测物镜所观察的两条刻线的夹角，精密测角法是通过测出被测物镜所观察的两条刻线的夹角，再通过计算而求得被测物镜焦距的一种方法。再通过计算而求得被测物镜焦距的一种方法。再通过计算而求得被测物镜焦距的一种方法。再通过计算而求得被测物镜焦距的一种方法。n n精密测角法测量焦精密测角法测量焦精密测角法测量焦精密测角法测量焦 距的相对不确定度距的相对不确定度距的相对不确定度距的相对不确定度 可达可达可达可达0.10.

61、1。1-2 焦距和顶焦距的测量4. 精密测角法精密测角法测量原理图 2f 刻线尺 度盘被测物镜 观察望远镜BA2y08/8/202435第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 n n关键技术：自准直定焦关键技术：自准直定焦关键技术：自准直定焦关键技术：自准直定焦 1-2 焦距和顶焦距的测量4. 精密测角法22f 刻线尺 度盘被测物镜 观察望远镜BA2y0精密测角法测量装置图自准直高斯目镜平面反射镜8/8/202436第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测

62、试技术 1-3 星点检验 8/8/202437第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-3 星点检验 1. 星点检验的理论基础n n任何光学系统的作用都是为了给出一个符合要求的物体的任何光学系统的作用都是为了给出一个符合要求的物体的任何光学系统的作用都是为了给出一个符合要求的物体的任何光学系统的作用都是为了给出一个符合要求的物体的像。光学系统的各种像差和误差都必然反映在这个像中。像。光学系统的各种像差和误差都必然反映在这个像中。像。光学系统的各种像差和误差都必然反映在这个像中。像。光学系统的各种像差和误差都必然反映在这

63、个像中。所以很自然地会想到，如果能直接通过物体的像来分析光所以很自然地会想到，如果能直接通过物体的像来分析光所以很自然地会想到，如果能直接通过物体的像来分析光所以很自然地会想到，如果能直接通过物体的像来分析光学系统本身的缺陷，将是一个十分方便的方法。学系统本身的缺陷，将是一个十分方便的方法。学系统本身的缺陷，将是一个十分方便的方法。学系统本身的缺陷，将是一个十分方便的方法。n n由近代物理光学知道，利用满足线性和空间不变性条件的由近代物理光学知道，利用满足线性和空间不变性条件的由近代物理光学知道，利用满足线性和空间不变性条件的由近代物理光学知道，利用满足线性和空间不变性条件的系统的线性叠加特性

64、，可以将任何物方图样分解为许多基系统的线性叠加特性，可以将任何物方图样分解为许多基系统的线性叠加特性，可以将任何物方图样分解为许多基系统的线性叠加特性，可以将任何物方图样分解为许多基元图样，这些基元图样对应的像方图样是容易知道的，然元图样，这些基元图样对应的像方图样是容易知道的，然元图样，这些基元图样对应的像方图样是容易知道的，然元图样，这些基元图样对应的像方图样是容易知道的，然后由这些基元的像方图样线性叠加得出总的像方图样。后由这些基元的像方图样线性叠加得出总的像方图样。后由这些基元的像方图样线性叠加得出总的像方图样。后由这些基元的像方图样线性叠加得出总的像方图样。n n通过考察一个点光源（

65、即星点）经过光学系统后在像面前通过考察一个点光源（即星点）经过光学系统后在像面前通过考察一个点光源（即星点）经过光学系统后在像面前通过考察一个点光源（即星点）经过光学系统后在像面前后不同截面上所成衍射像的光强分布，就可以定性地评定后不同截面上所成衍射像的光强分布，就可以定性地评定后不同截面上所成衍射像的光强分布，就可以定性地评定后不同截面上所成衍射像的光强分布，就可以定性地评定光学系统自身的像差和缺陷的影响，定性地评价光学系统光学系统自身的像差和缺陷的影响，定性地评价光学系统光学系统自身的像差和缺陷的影响，定性地评价光学系统光学系统自身的像差和缺陷的影响，定性地评价光学系统成像质量，称之为成像

66、质量，称之为成像质量，称之为成像质量，称之为星点检验法星点检验法星点检验法星点检验法。8/8/202438第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-3 星点检验 1. 星点检验的理论基础n n位位位位于于于于无无无无限限限限远远远远处处处处的的的的发发发发光光光光物物物物点点点点经经经经过过过过理理理理想想想想光光光光学学学学系系系系统统统统成成成成像像像像，在在在在像像像像平平平平面面面面上上上上的的的的光光光光强强强强分分分分布布布布已已已已经经经经研研研研究究究究得得得得很很很很清清清清楚楚楚楚符符符符合合合合物

67、物物物理理理理光光光光学学学学中的中的中的中的夫朗和斐（夫朗和斐（夫朗和斐（夫朗和斐（FraunhoferFraunhofer）衍射理论）衍射理论）衍射理论）衍射理论。n n如如如如果果果果光光光光学学学学系系系系统统统统的的的的光光光光瞳瞳瞳瞳是是是是圆圆圆圆孔孔孔孔，则则则则所所所所形形形形成成成成的的的的星星星星点点点点像像像像是是是是夫夫夫夫朗朗朗朗和和和和斐斐斐斐型型型型圆圆圆圆孔孔孔孔衍衍衍衍射射射射的的的的结结结结果果果果，在在在在像像像像平平平平面面面面上上上上点点点点光光光光源源源源像像像像的的的的强强强强度度度度分分分分布可以用下式表示：布可以用下式表示：布可以用下式表示：

68、布可以用下式表示：8/8/202439第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-3 星点检验 1. 星点检验的理论基础afU夫朗和斐圆孔衍射图艾里斑8/8/202440第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-3 星点检验 1. 星点检验的理论基础I I/ /I I0 0光能分配光能分配光能分配光能分配(%)(%)中央亮斑中央亮斑中央亮斑中央亮斑0 00 01 183.7883.78第一暗第一暗第一暗第一暗环环1.2201.220 =3.83=

69、3.830.6100.610 / /a a0 00 0第一亮第一亮第一亮第一亮环环1.6351.635 =5.14=5.140.8180.818 / /a a 0.01750.01757.227.22第二暗第二暗第二暗第二暗环环2.2332.233 =7.02=7.021.1161.116 / /a a 0 00 0第二亮第二亮第二亮第二亮环环2.6792.679 =8.42=8.421.3391.339 / /a a 0.00420.00422.772.77第三暗第三暗第三暗第三暗环环3.2383.238 =10.17=10.171.6191.619 / /a a 0 00 0第三亮第三亮第

70、三亮第三亮环环3.6993.699 =11.62=11.621.8491.849 / /a a 0.00160.00161.461.46第四暗第四暗第四暗第四暗环环4.2404.240 =13.32=13.322.1202.120 / /a a 0 00 0第四亮第四亮第四亮第四亮环环4.7114.711 =14.80=14.802.3562.356 / /a a 0.00080.00080.860.868/8/202441第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-3 星点检验 1. 星点检验的理论基础n n星点像特点

71、：星点像特点：星点像特点：星点像特点：n n中央是一个集中了大部分光能量的亮斑，周围围绕有中央是一个集中了大部分光能量的亮斑，周围围绕有中央是一个集中了大部分光能量的亮斑，周围围绕有中央是一个集中了大部分光能量的亮斑，周围围绕有一系列亮暗相间隔的圆环，并且亮环的光强度迅速降一系列亮暗相间隔的圆环，并且亮环的光强度迅速降一系列亮暗相间隔的圆环，并且亮环的光强度迅速降一系列亮暗相间隔的圆环，并且亮环的光强度迅速降低，通常的星点检验中，除了看到中央亮斑外，往往低，通常的星点检验中，除了看到中央亮斑外，往往低，通常的星点检验中，除了看到中央亮斑外，往往低，通常的星点检验中，除了看到中央亮斑外，往往只能

72、看到周围一个或者两个衍射亮环只能看到周围一个或者两个衍射亮环只能看到周围一个或者两个衍射亮环只能看到周围一个或者两个衍射亮环; ;n n星点像的像平面附近前后距离相同的平面上所看到的星点像的像平面附近前后距离相同的平面上所看到的星点像的像平面附近前后距离相同的平面上所看到的星点像的像平面附近前后距离相同的平面上所看到的衍射图案形状也是相同的。衍射图案形状也是相同的。衍射图案形状也是相同的。衍射图案形状也是相同的。n n星点检验特点：星点检验特点：星点检验特点：星点检验特点：n n非常灵敏的定性检验手段非常灵敏的定性检验手段非常灵敏的定性检验手段非常灵敏的定性检验手段n n十分方便十分方便十分方

73、便十分方便n n设备简单设备简单设备简单设备简单n n需要丰富的经验需要丰富的经验需要丰富的经验需要丰富的经验n n实际光学系统的光瞳形状并不总是圆孔形的，有实际光学系统的光瞳形状并不总是圆孔形的，有实际光学系统的光瞳形状并不总是圆孔形的，有实际光学系统的光瞳形状并不总是圆孔形的，有时可能是时可能是时可能是时可能是矩形矩形矩形矩形或者或者或者或者圆环形圆环形圆环形圆环形的。的。的。的。8/8/202442第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-3 星点检验 2星点检验条件n n星点检验的装置星点检验的装置星点检验的装

74、置星点检验的装置星点检验装置示意图光源星点孔平行光管物镜被检物镜观察显微镜星点像聚光镜导轨UUmax8/8/202443第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-3 星点检验 2星点检验条件2.1 2.1 星点孔的尺寸要求星点孔的尺寸要求星点孔的尺寸要求星点孔的尺寸要求n n理论上星点的尺寸应该要小到是一个几何点，这当然是理论上星点的尺寸应该要小到是一个几何点，这当然是理论上星点的尺寸应该要小到是一个几何点，这当然是理论上星点的尺寸应该要小到是一个几何点，这当然是不可能的。星点尺寸太大将使衍射像的亮暗衍射环的对不可能的

75、。星点尺寸太大将使衍射像的亮暗衍射环的对不可能的。星点尺寸太大将使衍射像的亮暗衍射环的对不可能的。星点尺寸太大将使衍射像的亮暗衍射环的对比度下降，甚至看不见衍射亮环比度下降，甚至看不见衍射亮环比度下降，甚至看不见衍射亮环比度下降，甚至看不见衍射亮环; ;星点太小，亮度又小。星点太小，亮度又小。星点太小，亮度又小。星点太小，亮度又小。n n理论估算和实验表明，在星点检验中，星点孔的直径对理论估算和实验表明，在星点检验中，星点孔的直径对理论估算和实验表明，在星点检验中，星点孔的直径对理论估算和实验表明，在星点检验中，星点孔的直径对于被检光学系统前节点的张角于被检光学系统前节点的张角于被检光学系统前

76、节点的张角于被检光学系统前节点的张角 应小于理想星点衍射图案应小于理想星点衍射图案应小于理想星点衍射图案应小于理想星点衍射图案中第一衍射暗环所对应的衍射角中第一衍射暗环所对应的衍射角中第一衍射暗环所对应的衍射角中第一衍射暗环所对应的衍射角 。在实际装置中，为了。在实际装置中，为了。在实际装置中，为了。在实际装置中，为了能清晰地看到星点衍射像，通常把能清晰地看到星点衍射像，通常把能清晰地看到星点衍射像，通常把能清晰地看到星点衍射像，通常把 /2/2作为计算时所要作为计算时所要作为计算时所要作为计算时所要求的星点孔直径的条件。即应有求的星点孔直径的条件。即应有求的星点孔直径的条件。即应有求的星点孔

77、直径的条件。即应有n n 8/8/202444第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-3 星点检验 2星点检验条件2.2 2.2 观察显微镜物镜数值孔径的要求观察显微镜物镜数值孔径的要求观察显微镜物镜数值孔径的要求观察显微镜物镜数值孔径的要求n n由于被测物镜的星点衍射像与它的孔径直接有关，所以由于被测物镜的星点衍射像与它的孔径直接有关，所以由于被测物镜的星点衍射像与它的孔径直接有关，所以由于被测物镜的星点衍射像与它的孔径直接有关，所以在测量装置上必须保证经过被测系统的光束全部无阻挡在测量装置上必须保证经过被测系统的

78、光束全部无阻挡在测量装置上必须保证经过被测系统的光束全部无阻挡在测量装置上必须保证经过被测系统的光束全部无阻挡地通过观察显微镜。地通过观察显微镜。地通过观察显微镜。地通过观察显微镜。n n从装置图中可看出，要求观察显微镜的物镜数值孔径必从装置图中可看出，要求观察显微镜的物镜数值孔径必从装置图中可看出，要求观察显微镜的物镜数值孔径必从装置图中可看出，要求观察显微镜的物镜数值孔径必须足够大。也就是观察显微镜物镜所允许的物方孔径角须足够大。也就是观察显微镜物镜所允许的物方孔径角须足够大。也就是观察显微镜物镜所允许的物方孔径角须足够大。也就是观察显微镜物镜所允许的物方孔径角U U必须大于被检物镜检验时

79、的像方孔径角必须大于被检物镜检验时的像方孔径角必须大于被检物镜检验时的像方孔径角必须大于被检物镜检验时的像方孔径角U U 。n n由于由于由于由于 ，而显微物镜有，而显微物镜有，而显微物镜有，而显微物镜有 。为保证。为保证。为保证。为保证有有有有 ，通常可以，通常可以，通常可以，通常可以根据被检物镜的相对孔径来选用显根据被检物镜的相对孔径来选用显根据被检物镜的相对孔径来选用显根据被检物镜的相对孔径来选用显微物镜的数值孔径微物镜的数值孔径微物镜的数值孔径微物镜的数值孔径。8/8/202445第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测

80、试技术 1-3 星点检验 3. 星点检验图像例不同球差时的星点像不同球差时的星点像不同球差时的星点像不同球差时的星点像不同彗差时的星点像不同彗差时的星点像不同彗差时的星点像不同彗差时的星点像8/8/202447第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术8/8/202472第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术n n无论在光学测量还是在光学设计中，现在都普遍无论在光学测量还是在光学设计中，现在都

81、普遍无论在光学测量还是在光学设计中，现在都普遍无论在光学测量还是在光学设计中，现在都普遍认为光学传递函数是一种评价光学系统成像质量认为光学传递函数是一种评价光学系统成像质量认为光学传递函数是一种评价光学系统成像质量认为光学传递函数是一种评价光学系统成像质量较为完善的指标。较为完善的指标。较为完善的指标。较为完善的指标。n n光学传递函数概念在应用光学领域中，已经如同光学传递函数概念在应用光学领域中，已经如同光学传递函数概念在应用光学领域中，已经如同光学传递函数概念在应用光学领域中，已经如同几何像差和波像差那样被大家所熟悉。几何像差和波像差那样被大家所熟悉。几何像差和波像差那样被大家所熟悉。几何

82、像差和波像差那样被大家所熟悉。8/8/202473第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术1. 光学传递函数测试基础1.1 1.1 以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义1 1）线性条件和空间不变性条件）线性条件和空间不变性条件）线性条件和空间不变性条件）线性条件和空间不变性条件n n光学传递函数概念的光学传递函数概念的光学传递函数概念的光学传递函数概念的特点特点特点特点是把物面的光量（在相干照明时是把物面的光量（在相干照明时是把物面的

83、光量（在相干照明时是把物面的光量（在相干照明时指光振幅，在非相干照明时指光强度）指光振幅，在非相干照明时指光强度）指光振幅，在非相干照明时指光强度）指光振幅，在非相干照明时指光强度）分布分布分布分布和像面的光量和像面的光量和像面的光量和像面的光量分布联系起来考虑，而不是像其它像质指标那样单独考虑分布联系起来考虑，而不是像其它像质指标那样单独考虑分布联系起来考虑，而不是像其它像质指标那样单独考虑分布联系起来考虑，而不是像其它像质指标那样单独考虑一个物点或者一组亮线的成像。一个物点或者一组亮线的成像。一个物点或者一组亮线的成像。一个物点或者一组亮线的成像。n n线性条件线性条件线性条件线性条件满足

84、线性条件的系统，其像平面上任一点处满足线性条件的系统，其像平面上任一点处满足线性条件的系统，其像平面上任一点处满足线性条件的系统，其像平面上任一点处所形成的光量所形成的光量所形成的光量所形成的光量i i( (u u , , v v ) )可以看成是物平面上每一点处的光量可以看成是物平面上每一点处的光量可以看成是物平面上每一点处的光量可以看成是物平面上每一点处的光量o o( (u u, ,v v) )在像平面在像平面在像平面在像平面( (u u , , v v ) )处所形成光量的处所形成光量的处所形成光量的处所形成光量的叠加叠加叠加叠加，可以表示为，可以表示为，可以表示为，可以表示为8/8/2

85、02474第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术1. 光学传递函数测试基础1.1 1.1 以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义1 1）线性条件和空间不变性条件）线性条件和空间不变性条件）线性条件和空间不变性条件）线性条件和空间不变性条件n nh h( (u,v,uu,v,u , ,v v ) )是物平面上是物平面上是物平面上是物平面上( (u u, ,v v) )处光量为单位值的物点经光处光量为单位值的物点经光处光量为单位值的物点经

86、光处光量为单位值的物点经光学系统后在像面上形成的光量分布学系统后在像面上形成的光量分布学系统后在像面上形成的光量分布学系统后在像面上形成的光量分布。当认为物面上物体所。当认为物面上物体所。当认为物面上物体所。当认为物面上物体所占的范围之外光量为零时，则上式可写为：占的范围之外光量为零时，则上式可写为：占的范围之外光量为零时，则上式可写为：占的范围之外光量为零时，则上式可写为：n n像面光量分布像面光量分布像面光量分布像面光量分布i i（u u, ,v v ）和物面光量分布）和物面光量分布）和物面光量分布）和物面光量分布o o（u,vu,v）之间是由）之间是由）之间是由）之间是由h h（u,v,

87、uu,v,u, ,v v ）相联系的。）相联系的。）相联系的。）相联系的。n n而而而而h h（u u，v v，u u，v v）反映了物面上各个位置处单位光）反映了物面上各个位置处单位光）反映了物面上各个位置处单位光）反映了物面上各个位置处单位光量的物点经光学系统成像时的像面上光量分布。量的物点经光学系统成像时的像面上光量分布。量的物点经光学系统成像时的像面上光量分布。量的物点经光学系统成像时的像面上光量分布。 8/8/202475第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术1. 光学传递函数测试

88、基础1.1 1.1 以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义1 1）线性条件和空间不变性条件）线性条件和空间不变性条件）线性条件和空间不变性条件）线性条件和空间不变性条件n n空空空空间间间间不不不不变变变变性性性性条条条条件件件件这这这这个个个个条条条条件件件件表表表表示示示示物物物物平平平平面面面面任任任任意意意意位位位位置置置置（u u，v v）上上上上光光光光量量量量为为为为单单单单位位位位值值值值的的的的物物物物点点点点，在在在在像像像像平平平平面面面面上上上上所所所所形形形形成成成成的的的的光光光光量量量量分分分分布布布布是相

89、同的。可用下式表示是相同的。可用下式表示是相同的。可用下式表示是相同的。可用下式表示8/8/202476第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术1. 光学传递函数测试基础1.1 1.1 以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义1 1）线性条件和空间不变性条件）线性条件和空间不变性条件）线性条件和空间不变性条件）线性条件和空间不变性条件n n满足空间不变性条件时，成像公式可以写成满足空间不变性条件时，成像公式可以写成满足空间不变性条件时，成

90、像公式可以写成满足空间不变性条件时，成像公式可以写成 n n上上上上式式式式表表表表示示示示的的的的数数数数学学学学运运运运算算算算称称称称为为为为卷卷卷卷积积积积，一一一一个个个个光光光光学学学学系系系系统统统统只只只只要要要要满满满满足足足足线线线线性性性性条条条条件件件件和和和和空空空空间间间间不不不不变变变变性性性性条条条条件件件件，像像像像面面面面上上上上的的的的光光光光量量量量分分分分布布布布就就就就可可可可以以以以表表表表示成物面光量分布和单位能量点物成像分布的卷积示成物面光量分布和单位能量点物成像分布的卷积示成物面光量分布和单位能量点物成像分布的卷积示成物面光量分布和单位能量点

91、物成像分布的卷积。 n n光学系统的空间不变性条件又称为光学系统的空间不变性条件又称为光学系统的空间不变性条件又称为光学系统的空间不变性条件又称为等晕条件等晕条件等晕条件等晕条件。 8/8/202477第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术1. 光学传递函数测试基础1.1 1.1 以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义2 2）点扩散函数）点扩散函数）点扩散函数）点扩散函数n n在非相干照明条件下，如物点经光学系统成像的辐照度分在非相干

92、照明条件下，如物点经光学系统成像的辐照度分在非相干照明条件下，如物点经光学系统成像的辐照度分在非相干照明条件下，如物点经光学系统成像的辐照度分布为布为布为布为h h（u u，v v），则其规化辐照度分布就称为），则其规化辐照度分布就称为），则其规化辐照度分布就称为），则其规化辐照度分布就称为点扩散函数点扩散函数点扩散函数点扩散函数，用符号用符号用符号用符号PSFPSF（u u，v v）表示，并可写成下式）表示，并可写成下式）表示，并可写成下式）表示，并可写成下式n n点扩散函数点扩散函数点扩散函数点扩散函数PSFPSF（u u，v v）相同的区域就是光学系统的）相同的区域就是光学系统的）相同的

93、区域就是光学系统的）相同的区域就是光学系统的等晕等晕等晕等晕区区区区，即满足空间不变性条件的区域，在该区域中有，即满足空间不变性条件的区域，在该区域中有，即满足空间不变性条件的区域，在该区域中有，即满足空间不变性条件的区域，在该区域中有8/8/202478第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术1. 光学传递函数测试基础1.1 1.1 以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义3 3）光学传递函数的定义）光学传递函数的定义）光学传递函数的定

94、义）光学传递函数的定义n n根据傅里叶变换中的卷积定理，可以将根据傅里叶变换中的卷积定理，可以将根据傅里叶变换中的卷积定理，可以将根据傅里叶变换中的卷积定理，可以将n n写成写成写成写成n nOTFOTF（r r, ,s s）被称为）被称为）被称为）被称为光学传递函数光学传递函数光学传递函数光学传递函数，它是点扩散函数，它是点扩散函数，它是点扩散函数，它是点扩散函数PSFPSF（u u, ,v v）的傅里叶变换）的傅里叶变换）的傅里叶变换）的傅里叶变换8/8/202479第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光

95、学传递函数测试技术1. 光学传递函数测试基础1.1 1.1 以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义以点扩散函数为基础的定义3 3）光学传递函数的定义）光学传递函数的定义）光学传递函数的定义）光学传递函数的定义n n光学传递函数光学传递函数光学传递函数光学传递函数OTFOTF（r r,s ,s）通常是复函数，于是可表示成）通常是复函数，于是可表示成）通常是复函数，于是可表示成）通常是复函数，于是可表示成 n n光学传递函数的模量光学传递函数的模量光学传递函数的模量光学传递函数的模量MTFMTF（r r, , s s）称为光学系统的称为光学系统的称为光学系统的称为

96、光学系统的调制传调制传调制传调制传递函数递函数递函数递函数，辐角，辐角，辐角，辐角PTFPTF（r r, , s s）称为光学系统的称为光学系统的称为光学系统的称为光学系统的相位传递函数相位传递函数相位传递函数相位传递函数。 8/8/202480第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术1. 光学传递函数测试基础1.2 1.2 以正弦光栅成像为基础的定义以正弦光栅成像为基础的定义以正弦光栅成像为基础的定义以正弦光栅成像为基础的定义n n正弦光栅的透过光光强分布如图中实线所示，可表示为正弦光栅的透

97、过光光强分布如图中实线所示，可表示为正弦光栅的透过光光强分布如图中实线所示，可表示为正弦光栅的透过光光强分布如图中实线所示，可表示为 = =PTFPTF( (r r) ) / / 22I Ia a1/1/r rI II I0 0u u正弦光栅成像正弦光栅成像正弦光栅成像正弦光栅成像I I0 0MTFMTF( (r r) )I Ia a8/8/202484第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术1. 光学传递函数测试基础1.2 1.2 以正弦光栅成像为基础的定义以正弦光栅成像为基础的定义以正弦光

98、栅成像为基础的定义以正弦光栅成像为基础的定义n n使正弦光栅经过光学系统成像，利用成像公式和归一化使正弦光栅经过光学系统成像，利用成像公式和归一化使正弦光栅经过光学系统成像，利用成像公式和归一化使正弦光栅经过光学系统成像，利用成像公式和归一化式，并将余弦函数展开，然后逐项积分可得式，并将余弦函数展开，然后逐项积分可得式，并将余弦函数展开，然后逐项积分可得式，并将余弦函数展开，然后逐项积分可得 n n如虚线所示。如虚线所示。如虚线所示。如虚线所示。 = =PTFPTF( (r r) ) / / 22I Ia a1/1/r rI II I0 0u u正弦光栅成像正弦光栅成像正弦光栅成像正弦光栅成像

99、I I0 0MTFMTF( (r r) )I Ia a8/8/202485第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术2. 光学传递函数测试原理及方法2.1 2.1 测试方法测试方法测试方法测试方法n n到目前为止，已经有许多种建立在不同原理基础上的测到目前为止，已经有许多种建立在不同原理基础上的测到目前为止，已经有许多种建立在不同原理基础上的测到目前为止，已经有许多种建立在不同原理基础上的测试光学传递函数的方法。可以把这些方法简单地分成试光学传递函数的方法。可以把这些方法简单地分成试光学传递函数

100、的方法。可以把这些方法简单地分成试光学传递函数的方法。可以把这些方法简单地分成扫扫扫扫描法描法描法描法和和和和干涉法干涉法干涉法干涉法两大类。两大类。两大类。两大类。1 1）扫描法）扫描法）扫描法）扫描法n n根据定义式，只要能对被测光学系统形成的线扩散函数根据定义式，只要能对被测光学系统形成的线扩散函数根据定义式，只要能对被测光学系统形成的线扩散函数根据定义式，只要能对被测光学系统形成的线扩散函数实现傅里叶变换，就可以测量到它在某一方向上的光学实现傅里叶变换，就可以测量到它在某一方向上的光学实现傅里叶变换，就可以测量到它在某一方向上的光学实现傅里叶变换，就可以测量到它在某一方向上的光学传递函

101、数。传递函数。传递函数。传递函数。n n早就有人提出可以用一狭缝作为目标物，在它经被测系早就有人提出可以用一狭缝作为目标物，在它经被测系早就有人提出可以用一狭缝作为目标物，在它经被测系早就有人提出可以用一狭缝作为目标物，在它经被测系统的像（其光强分布为线扩散函数）上用正弦光栅作为统的像（其光强分布为线扩散函数）上用正弦光栅作为统的像（其光强分布为线扩散函数）上用正弦光栅作为统的像（其光强分布为线扩散函数）上用正弦光栅作为扫描屏，就可以模拟上述对线扩散函数的傅里叶变换运扫描屏，就可以模拟上述对线扩散函数的傅里叶变换运扫描屏，就可以模拟上述对线扩散函数的傅里叶变换运扫描屏，就可以模拟上述对线扩散函

102、数的傅里叶变换运算，得到光学传递函数，这种方法通常被称为算，得到光学传递函数，这种方法通常被称为算，得到光学传递函数，这种方法通常被称为算，得到光学传递函数，这种方法通常被称为光学傅里光学傅里光学傅里光学傅里叶分析法叶分析法叶分析法叶分析法。8/8/202488第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术2. 光学传递函数测试原理及方法2.1 2.1 测试方法测试方法测试方法测试方法1 1）扫描法）扫描法）扫描法）扫描法n n由于正弦光栅较难制作，后来又提出用矩形光栅代替正弦光由于正弦光栅较难制作

103、，后来又提出用矩形光栅代替正弦光由于正弦光栅较难制作，后来又提出用矩形光栅代替正弦光由于正弦光栅较难制作，后来又提出用矩形光栅代替正弦光栅作为扫描屏，通过电学滤波的方法把信号中的高次谐波滤栅作为扫描屏，通过电学滤波的方法把信号中的高次谐波滤栅作为扫描屏，通过电学滤波的方法把信号中的高次谐波滤栅作为扫描屏，通过电学滤波的方法把信号中的高次谐波滤掉同样可实现这种模拟运算，这种用非正弦光栅作扫描屏的掉同样可实现这种模拟运算，这种用非正弦光栅作扫描屏的掉同样可实现这种模拟运算，这种用非正弦光栅作扫描屏的掉同样可实现这种模拟运算，这种用非正弦光栅作扫描屏的方法被称为方法被称为方法被称为方法被称为光电傅里

104、叶分析法光电傅里叶分析法光电傅里叶分析法光电傅里叶分析法。n n把所得到的形状与扩散函数形状相似的电信号，直接进行频把所得到的形状与扩散函数形状相似的电信号，直接进行频把所得到的形状与扩散函数形状相似的电信号，直接进行频把所得到的形状与扩散函数形状相似的电信号，直接进行频谱分析就可以得到光学传递函数，这种方法被称为谱分析就可以得到光学传递函数，这种方法被称为谱分析就可以得到光学传递函数，这种方法被称为谱分析就可以得到光学传递函数，这种方法被称为电学傅里电学傅里电学傅里电学傅里叶分析法叶分析法叶分析法叶分析法。n n用狭缝或者刀口屏直接对狭缝像进行线扩散函数抽样，把抽用狭缝或者刀口屏直接对狭缝像

105、进行线扩散函数抽样，把抽用狭缝或者刀口屏直接对狭缝像进行线扩散函数抽样，把抽用狭缝或者刀口屏直接对狭缝像进行线扩散函数抽样，把抽样数据送到计算机进行包括傅里叶变换在内的数学运算，也样数据送到计算机进行包括傅里叶变换在内的数学运算，也样数据送到计算机进行包括傅里叶变换在内的数学运算，也样数据送到计算机进行包括傅里叶变换在内的数学运算，也可以得到光学传递函数，这种方法被称为可以得到光学传递函数，这种方法被称为可以得到光学传递函数，这种方法被称为可以得到光学传递函数，这种方法被称为数字傅里叶分析法数字傅里叶分析法数字傅里叶分析法数字傅里叶分析法。n n上面这些方法都是通过在像面上扫描来测量的，所以统

106、称为上面这些方法都是通过在像面上扫描来测量的，所以统称为上面这些方法都是通过在像面上扫描来测量的，所以统称为上面这些方法都是通过在像面上扫描来测量的，所以统称为扫描法。扫描法是实际应用得最多的方法。扫描法。扫描法是实际应用得最多的方法。扫描法。扫描法是实际应用得最多的方法。扫描法。扫描法是实际应用得最多的方法。8/8/202489第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术2. 光学传递函数测试原理及方法2.1 2.1 测试方法测试方法测试方法测试方法2 2）干涉法）干涉法）干涉法）干涉法n n由

107、于由于由于由于光学传递函数和光瞳函数之间有确定的转换关系光学传递函数和光瞳函数之间有确定的转换关系光学传递函数和光瞳函数之间有确定的转换关系光学传递函数和光瞳函数之间有确定的转换关系，所以通，所以通，所以通，所以通过测量得到光瞳函数过测量得到光瞳函数过测量得到光瞳函数过测量得到光瞳函数P P( (x x，y y) )，就可以间接得到光学传递函数。，就可以间接得到光学传递函数。，就可以间接得到光学传递函数。，就可以间接得到光学传递函数。因为光瞳函数是复函数，它主要包含了出射光瞳处波面的相位因为光瞳函数是复函数，它主要包含了出射光瞳处波面的相位因为光瞳函数是复函数，它主要包含了出射光瞳处波面的相位

108、因为光瞳函数是复函数，它主要包含了出射光瞳处波面的相位信息。很显然通过使该波面与一标准参考波面相干涉，或者使信息。很显然通过使该波面与一标准参考波面相干涉，或者使信息。很显然通过使该波面与一标准参考波面相干涉，或者使信息。很显然通过使该波面与一标准参考波面相干涉，或者使该波面本身产生剪切干涉，利用干涉图就可以找到保留相位信该波面本身产生剪切干涉，利用干涉图就可以找到保留相位信该波面本身产生剪切干涉，利用干涉图就可以找到保留相位信该波面本身产生剪切干涉，利用干涉图就可以找到保留相位信息的光瞳函数。息的光瞳函数。息的光瞳函数。息的光瞳函数。n n根据全息干涉的原理，通过透镜的傅里叶变换作用，可以把

109、被根据全息干涉的原理，通过透镜的傅里叶变换作用，可以把被根据全息干涉的原理，通过透镜的傅里叶变换作用，可以把被根据全息干涉的原理，通过透镜的傅里叶变换作用，可以把被测系统光瞳函数的频谱记录在全息图上。然后再经过一次透镜测系统光瞳函数的频谱记录在全息图上。然后再经过一次透镜测系统光瞳函数的频谱记录在全息图上。然后再经过一次透镜测系统光瞳函数的频谱记录在全息图上。然后再经过一次透镜的傅里叶变换，在它的频谱面上就可以得到两维的光学传递函的傅里叶变换，在它的频谱面上就可以得到两维的光学传递函的傅里叶变换，在它的频谱面上就可以得到两维的光学传递函的傅里叶变换，在它的频谱面上就可以得到两维的光学传递函数。

110、这种方法可称为数。这种方法可称为数。这种方法可称为数。这种方法可称为全息干涉法全息干涉法全息干涉法全息干涉法。8/8/202490第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术3.光学传递函数用于像质评价n n在实际进行像质鉴定和评价时，位相传递函数在实际进行像质鉴定和评价时，位相传递函数在实际进行像质鉴定和评价时，位相传递函数在实际进行像质鉴定和评价时，位相传递函数PTFPTF（r r）用）用）用）用得很少：一是成像系统的低频响应对常用的接收器件来说得很少：一是成像系统的低频响应对常用的接收器件来

111、说得很少：一是成像系统的低频响应对常用的接收器件来说得很少：一是成像系统的低频响应对常用的接收器件来说最为重要，而在低频处的最为重要，而在低频处的最为重要，而在低频处的最为重要，而在低频处的PTFPTF（r r）往往很小；二是由于）往往很小；二是由于）往往很小；二是由于）往往很小；二是由于PTFPTF（r r）在实质上反映的是成像的不对称性，而这种不对）在实质上反映的是成像的不对称性，而这种不对）在实质上反映的是成像的不对称性，而这种不对）在实质上反映的是成像的不对称性，而这种不对称性除了造成像的位移之外，更灵敏的反映是使称性除了造成像的位移之外，更灵敏的反映是使称性除了造成像的位移之外，更灵

112、敏的反映是使称性除了造成像的位移之外，更灵敏的反映是使MTFMTF（r r）明显下降。所以目前一般均以明显下降。所以目前一般均以明显下降。所以目前一般均以明显下降。所以目前一般均以MTFMTF（r r）来评价光学系统的）来评价光学系统的）来评价光学系统的）来评价光学系统的像质。像质。像质。像质。n n调制传递函数调制传递函数调制传递函数调制传递函数MTFMTF（r r）是空间频率的函数，但它还受多种）是空间频率的函数，但它还受多种）是空间频率的函数，但它还受多种）是空间频率的函数，但它还受多种参量的影响。这些参量包括像面位置、视场、相对孔径和参量的影响。这些参量包括像面位置、视场、相对孔径和参

113、量的影响。这些参量包括像面位置、视场、相对孔径和参量的影响。这些参量包括像面位置、视场、相对孔径和波长等。它们可以组成各种不同的波长等。它们可以组成各种不同的波长等。它们可以组成各种不同的波长等。它们可以组成各种不同的成像状态成像状态成像状态成像状态。为了做到评。为了做到评。为了做到评。为了做到评价的全面，原则上应在上述各种成像状态下进行测定，这价的全面，原则上应在上述各种成像状态下进行测定，这价的全面，原则上应在上述各种成像状态下进行测定，这价的全面，原则上应在上述各种成像状态下进行测定，这就需要处理并分析大量的就需要处理并分析大量的就需要处理并分析大量的就需要处理并分析大量的MTFMTF（

114、r r）曲线。）曲线。）曲线。）曲线。8/8/202499第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术3.光学传递函数用于像质评价3.1 3.1 光学传递函数的表示方法光学传递函数的表示方法光学传递函数的表示方法光学传递函数的表示方法n n光学传递函数的常规表方光学传递函数的常规表方光学传递函数的常规表方光学传递函数的常规表方法如图所示。不言而喻，法如图所示。不言而喻，法如图所示。不言而喻，法如图所示。不言而喻，在所选定的空间频率范围在所选定的空间频率范围在所选定的空间频率范围在所选定的空间频率范

115、围内，内，内，内，MTFMTF（r r）曲线下降得）曲线下降得）曲线下降得）曲线下降得越缓慢越好，越缓慢越好，越缓慢越好，越缓慢越好，由于这样的由于这样的由于这样的由于这样的曲线是在一定的成像状态曲线是在一定的成像状态曲线是在一定的成像状态曲线是在一定的成像状态下测得的，所以必须在图下测得的，所以必须在图下测得的，所以必须在图下测得的，所以必须在图上或用附表的形式把组成上或用附表的形式把组成上或用附表的形式把组成上或用附表的形式把组成这一成像状态的各种测试这一成像状态的各种测试这一成像状态的各种测试这一成像状态的各种测试参量以及重要的测量条件参量以及重要的测量条件参量以及重要的测量条件参量以及

116、重要的测量条件注明。注明。注明。注明。1.000.5MTF(r)MTF（r）曲线r20 40 608/8/2024100第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术3.光学传递函数用于像质评价3.2 3.2 光学传递函数与其它几种像质检验的关系光学传递函数与其它几种像质检验的关系光学传递函数与其它几种像质检验的关系光学传递函数与其它几种像质检验的关系n n目前光学传递函数已在像质检验方面得到广泛的目前光学传递函数已在像质检验方面得到广泛的目前光学传递函数已在像质检验方面得到广泛的目前光学传递函数已

117、在像质检验方面得到广泛的应用，在像质评价这一技术领域中它的地位也越应用，在像质评价这一技术领域中它的地位也越应用，在像质评价这一技术领域中它的地位也越应用，在像质评价这一技术领域中它的地位也越来越重要。原因在于光学传递函数是一种来越重要。原因在于光学传递函数是一种来越重要。原因在于光学传递函数是一种来越重要。原因在于光学传递函数是一种客观、客观、客观、客观、灵敏而又能定量灵敏而又能定量灵敏而又能定量灵敏而又能定量的像质判据和评价手段；另一方的像质判据和评价手段；另一方的像质判据和评价手段；另一方的像质判据和评价手段；另一方面，光学传递函数的面，光学传递函数的面，光学传递函数的面，光学传递函数的

118、内容非常丰富内容非常丰富内容非常丰富内容非常丰富，其它的像质，其它的像质，其它的像质，其它的像质判据，大多数在本质上只不过是它的某一个方面判据，大多数在本质上只不过是它的某一个方面判据，大多数在本质上只不过是它的某一个方面判据，大多数在本质上只不过是它的某一个方面的内容，或者可以由它派生出来。的内容，或者可以由它派生出来。的内容，或者可以由它派生出来。的内容，或者可以由它派生出来。8/8/2024101第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术3.光学传递函数用于像质评价3.2 3.2 光学传递

119、函数与其它几种像质检验的关系光学传递函数与其它几种像质检验的关系光学传递函数与其它几种像质检验的关系光学传递函数与其它几种像质检验的关系1 1）与星点检验的关系）与星点检验的关系）与星点检验的关系）与星点检验的关系n n星点像的光强分布以点扩散函数星点像的光强分布以点扩散函数星点像的光强分布以点扩散函数星点像的光强分布以点扩散函数PSFPSF（u u, ,v v）表示，与光学）表示，与光学）表示，与光学）表示，与光学传递函数构成了一对傅里叶变换的关系，传递函数构成了一对傅里叶变换的关系，传递函数构成了一对傅里叶变换的关系，传递函数构成了一对傅里叶变换的关系，二者包含的信息二者包含的信息二者包含

120、的信息二者包含的信息完全等价完全等价完全等价完全等价，不过分别采用了频率域与空间域的描述方法：，不过分别采用了频率域与空间域的描述方法：，不过分别采用了频率域与空间域的描述方法：，不过分别采用了频率域与空间域的描述方法：n n小像差系统的像质鉴定非常灵敏；小像差系统的像质鉴定非常灵敏；小像差系统的像质鉴定非常灵敏；小像差系统的像质鉴定非常灵敏；n nOTFOTF测试可以准确定量测定；测试可以准确定量测定；测试可以准确定量测定；测试可以准确定量测定；n n通过比较通过比较通过比较通过比较MTFMTF的实测值与理论值的差异可以灵敏地鉴别系统的对的实测值与理论值的差异可以灵敏地鉴别系统的对的实测值与

121、理论值的差异可以灵敏地鉴别系统的对的实测值与理论值的差异可以灵敏地鉴别系统的对称性像差；称性像差；称性像差；称性像差；n nOTFOTF测试装置非常复杂，而且不如星点检验那样直观。测试装置非常复杂，而且不如星点检验那样直观。测试装置非常复杂，而且不如星点检验那样直观。测试装置非常复杂，而且不如星点检验那样直观。n nOTFOTF判据将处于越来越重要的地位，而星点检验因其有直判据将处于越来越重要的地位，而星点检验因其有直判据将处于越来越重要的地位，而星点检验因其有直判据将处于越来越重要的地位，而星点检验因其有直观简便的特点，仍不失为检验与诊断系统疵病的一种良好观简便的特点，仍不失为检验与诊断系统

122、疵病的一种良好观简便的特点，仍不失为检验与诊断系统疵病的一种良好观简便的特点，仍不失为检验与诊断系统疵病的一种良好的辅助手段。的辅助手段。的辅助手段。的辅助手段。8/8/2024102第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术3.光学传递函数用于像质评价3.2 3.2 光学传递函数与其它几种像质检验的关系光学传递函数与其它几种像质检验的关系光学传递函数与其它几种像质检验的关系光学传递函数与其它几种像质检验的关系2 2）与分辨率检验的关系）与分辨率检验的关系）与分辨率检验的关系）与分辨率检验的关系

123、n n如果不考虑正弦光栅和矩形光栅成像之间的差别，则如果不考虑正弦光栅和矩形光栅成像之间的差别，则如果不考虑正弦光栅和矩形光栅成像之间的差别，则如果不考虑正弦光栅和矩形光栅成像之间的差别，则OTFOTF和分辨率都以空间频率和调制度来反映光学系统的和分辨率都以空间频率和调制度来反映光学系统的和分辨率都以空间频率和调制度来反映光学系统的和分辨率都以空间频率和调制度来反映光学系统的空间滤波特性。空间滤波特性。空间滤波特性。空间滤波特性。n n分辨率测量只是反映截止频率附近的像质情况，而分辨率测量只是反映截止频率附近的像质情况，而分辨率测量只是反映截止频率附近的像质情况，而分辨率测量只是反映截止频率附

124、近的像质情况，而丢掉了很重要的低频信息，这正是分辨率测量的一丢掉了很重要的低频信息，这正是分辨率测量的一丢掉了很重要的低频信息，这正是分辨率测量的一丢掉了很重要的低频信息，这正是分辨率测量的一个致命缺点；个致命缺点；个致命缺点；个致命缺点；n n目视分辨率还带有因人而异的主观性；目视分辨率还带有因人而异的主观性；目视分辨率还带有因人而异的主观性；目视分辨率还带有因人而异的主观性；n n分辨率测量有直观、简便、定量等好处，加上检验分辨率测量有直观、简便、定量等好处，加上检验分辨率测量有直观、简便、定量等好处，加上检验分辨率测量有直观、简便、定量等好处，加上检验人员的经验也起作用，例如他们不仅注意

125、观测分辨人员的经验也起作用，例如他们不仅注意观测分辨人员的经验也起作用，例如他们不仅注意观测分辨人员的经验也起作用，例如他们不仅注意观测分辨率率率率r rl l，而且还注意观察尚能清楚分辨的其他较低频率，而且还注意观察尚能清楚分辨的其他较低频率，而且还注意观察尚能清楚分辨的其他较低频率，而且还注意观察尚能清楚分辨的其他较低频率的光栅线条，区分它们的清晰程度，即加入定性分的光栅线条，区分它们的清晰程度，即加入定性分的光栅线条，区分它们的清晰程度，即加入定性分的光栅线条，区分它们的清晰程度，即加入定性分析以便较全面地评价系统的成像质量，所以至今仍析以便较全面地评价系统的成像质量，所以至今仍析以便较

126、全面地评价系统的成像质量，所以至今仍析以便较全面地评价系统的成像质量，所以至今仍在生产部门作为一种产品检验的主要手段使用。在生产部门作为一种产品检验的主要手段使用。在生产部门作为一种产品检验的主要手段使用。在生产部门作为一种产品检验的主要手段使用。8/8/2024103第第第第1 1 1 1章章章章 基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术基本光学量的测试技术 1-6 光学传递函数测试技术3.光学传递函数用于像质评价3.2 3.2 光学传递函数与其它几种像质检验的关系光学传递函数与其它几种像质检验的关系光学传递函数与其它几种像质检验的关系光学传递函数与其它几种像质检验的关系

127、3 3）与波像差测量的关系）与波像差测量的关系）与波像差测量的关系）与波像差测量的关系n n光学系统的波像差光学系统的波像差光学系统的波像差光学系统的波像差WW（x x，y y）在光瞳函数）在光瞳函数）在光瞳函数）在光瞳函数P P（x x，y y）中是以相位因子）中是以相位因子）中是以相位因子）中是以相位因子出现的，当把光瞳函数的振幅出现的，当把光瞳函数的振幅出现的，当把光瞳函数的振幅出现的，当把光瞳函数的振幅A A（x x，y y）视为常数，并采用归化坐标）视为常数，并采用归化坐标）视为常数，并采用归化坐标）视为常数，并采用归化坐标时，波像差与光学传递函数的关系：时，波像差与光学传递函数的关

128、系：时，波像差与光学传递函数的关系：时，波像差与光学传递函数的关系：n n采用干涉法测得系统的波像差函数数据之后，可以通过两种途径计采用干涉法测得系统的波像差函数数据之后，可以通过两种途径计采用干涉法测得系统的波像差函数数据之后，可以通过两种途径计采用干涉法测得系统的波像差函数数据之后，可以通过两种途径计算得到光学传递函数：其一是作光瞳函数的自相关积分；其二是作算得到光学传递函数：其一是作光瞳函数的自相关积分；其二是作算得到光学传递函数：其一是作光瞳函数的自相关积分；其二是作算得到光学传递函数：其一是作光瞳函数的自相关积分；其二是作两次傅里叶变换，这些可以通过数值计算得到。两次傅里叶变换，这些

129、可以通过数值计算得到。两次傅里叶变换，这些可以通过数值计算得到。两次傅里叶变换，这些可以通过数值计算得到。n n由由由由WW（x x，y y）可唯一确定）可唯一确定）可唯一确定）可唯一确定OTFOTF（r r，s s），反之则不然。因此，就成像），反之则不然。因此，就成像），反之则不然。因此，就成像），反之则不然。因此，就成像而言，由光瞳函数即波像差函数可抽取出更多的有关表征像质的信而言，由光瞳函数即波像差函数可抽取出更多的有关表征像质的信而言，由光瞳函数即波像差函数可抽取出更多的有关表征像质的信而言，由光瞳函数即波像差函数可抽取出更多的有关表征像质的信息，但它毕竟还不是直接表征系统成像清晰程度的判据，在这方面，息，但它毕竟还不是直接表征系统成像清晰程度的判据，在这方面，息，但它毕竟还不是直接表征系统成像清晰程度的判据，在这方面，息，但它毕竟还不是直接表征系统成像清晰程度的判据，在这方面，它取代不了它取代不了它取代不了它取代不了OTFOTF。8/8/2024104