OpticStudio如何模拟高分辨率图像

示例2  双高斯结构测试系统

OpticStudio有四种视场定义的类型：视场角，物高，实际和近轴像面高度。四种方式都可以有效的定义视场，但对于输入图像为位图的图像模拟，最好使用物高这种定义方式。

示例中的双高斯结构原本是在物体位于无穷远处的情况下进行优化的，并且使用视场角来定义视场。然而如果位图图像使用视场角来定义视场，则每个像素对应的是一定范围的视场角：这并不是测试系统的实际情况。更严重的是，角像素存在固有的失真。当Y方向视场角为80°或10°时，其在X方向上单个像素对应的角度是不同的。如果使用视场角定义视场并且视场角很宽（在各个方向上超过40°），则需特别注意是系统畸变还是视场定义方式引起的物体拉伸。

示例文件展示了双高斯结构测试系统：

这里我们设置了一个辅助准直透镜将测试图像成像到无穷远处，双高斯系统将无穷远处的像聚焦到最终的像面上。本例中使用近轴透镜作为辅助准直透镜，但在实际测试系统中如果需要的话可替换为实际透镜。很重要的一点是测试图像拥有固定的空间尺寸，因此每个像素对应了相同的照明区域。

同样，当使用图像模拟评价成像质量或进行其他畸变计算时，都不应该使用实际像高来定义视场。当使用实际像高时，OpticStudio通过迭代追迹每一条主光线的方式来寻找合适的物空间角得到目标像面坐标。由于目标像面坐标总能通过迭代的方式计算得到，故像高和视场坐标是线性关系。因此这种迭代计算自动消除了畸变的影响。为了避免这一点，在进行图像模拟及类似计算分析时，OpticStudio会自动将实际像高转换为近轴像高。

然而即便使用近轴像高也不是所有情况都是适用的，因为透镜组放大率的失真（如果存在的话）会被忽略。需要注意的是，当使用像高定义视场时，图像模拟中的视场高度（Field Height）定义的是像面上物体的大小而非物空间的。视场高度的单位总是和视场定义类型的单位一致！在使用图像模拟时使用物高定义视场是最合适的（同样适用于几何位图图像分析），因为这种定义方式直接明确的定义输入光源位图的尺寸。

示例3  蓝光陷波滤光片

OpticStudio同样可以考虑光学系统的偏振效应对成像的影响。在这个示例中，一个包含相互重叠的红绿蓝三色圆斑的图像作为光源，如下图所示：

该图像经过一个镀膜为蓝色陷波的透镜进行成像，即阻止蓝色波段的光穿过透镜。成像结果中没有任何蓝色波段的成分，如下图所示：