OpticStudio如何模拟高分辨率图像

图像模拟的分析速度非常快，它会充分利用您的计算机的CPU进行并行计算，并得到高信噪比的成像结果。对于酷睿2双核处理器的笔记本电脑，上述图像模拟运算时间为10秒左右，而对于8核戴尔工作站只需要3秒左右。

我们将继续讨论如何正确设置图像模拟以及发现和避免常见错误。

如何使用图像模拟

在大多数情况中，采用OpticStudio默认的参数设置不做修改就可以得到合理的分析结果。但最好还是要理解该功能是如何分析计算的！同样，如果您不理解当前的分析结果或对模拟结果存在异议，您可以实际控制计算的每一步。下面是图像模拟设置的规范流程：

1、选择您的输入图像，在PSF网格设置中选择像差为无，并将PSF网格在X和Y方向上的点数设为1。这将使PSF网格变为一个单独的δ函数。任何函数与一个δ函数卷积都会得到原函数本身，因此图像模拟的结果除了光学系统引入的畸变以外，其他应该与实际输入的图像一致。

2、将“显示为（Show As）”设置为仿真图（Simulated Image），并设置探测器像素大小、X和Y方向像素数量设为默认值。您可以输入数字0来完成默认设置，OpticStudio会自动将像素数量设为光源位图的像素数量，并将像素大小设为经过光学系统放大后的源位图的像素大小。此时图像模拟将得到比较合理的结果。您可以设置探测器中心对准主光线，当输入图像随着视场角变动时，探测器将自动跟随视场移动。或者您可以设置探测器位置以表面顶点作为参考。在继续之后的设置之前，请确保将探测器设置为您想要的参数。

3、正确设置探测器后，我们需要设置PSF网格。将“显示为”设为PSF网格（PSF Grid），并将像差（Aberrations）设为几何（Geometric）或衍射（Diffraction）。如果光斑半径接近（或小于）艾里斑半径，则选择衍射。如果透镜系统在某些视场下是衍射受限的，而在其他视场下不是，即PSF计算结果为衍射极限20倍以上时，OpticStudio会自动将像差计算方法切换为几何计算。

请将PSF在X和Y方向的点数设为合适的数量。OpticStudio通过插值的方法计算测量点之间的像素的PSF。当增加X或Y方向上的点数PSF没有明显变化时，可以理解为点数已经正确设置（如设置采样率一样）。

PSF网格拥有和源位图相同的尺寸和分辨率。如果PSF网格点如下图所示：

则说明该点的点扩散函数小于源位图的像素尺寸。如果PSF网格点如下图所示：