OpticsViewer 教程 4:性能分析
概述
本教程將介紹OpticsViewer中可用于光學(xué)系統(tǒng)分析的一些強(qiáng)大功能,并解釋如何使輸出數(shù)據(jù)可視化,及如何與之交互。
正文
OpticsViewer包含可用于衡量系統(tǒng)性能的所有必要分析項(xiàng),這些分析項(xiàng)在分析(Analyze)選項(xiàng)卡的下拉列表中。

分析窗口提供的圖形或文本數(shù)據(jù)都是根據(jù)鏡頭數(shù)據(jù)編輯器(Lens Data Editor)中輸入的鏡頭系統(tǒng)數(shù)據(jù)計(jì)算得出的。分析窗口不改變鏡頭數(shù)據(jù),只提供鏡頭系統(tǒng)性能各方面的評(píng)估信息。

各分析窗口的用戶界面和菜單欄均相同:

可以通過(guò)單擊設(shè)置(Settings)圖標(biāo)展開對(duì)話框,控件中輸入的各個(gè)參數(shù)會(huì)傳遞到計(jì)算中。點(diǎn)擊保存(Save)、載入(Load)和重置(Reset)按鈕就會(huì)將默認(rèn)設(shè)置保存、恢復(fù)或重置為“出廠”默認(rèn)設(shè)置。如果一個(gè)窗口的設(shè)置被保存,那么這個(gè)保存了的設(shè)置就成為每個(gè)未經(jīng)過(guò)設(shè)置的文件的默認(rèn)設(shè)置;你的選擇會(huì)自動(dòng)影響其他文件。

點(diǎn)擊更新(Update)菜單項(xiàng)(在設(shè)置圖標(biāo)旁邊)或用鼠標(biāo)左鍵雙擊分析窗口中的任意位置,將使分析窗口重新計(jì)算分析結(jié)果。

您還可以通過(guò)單擊位于OpticsViewer窗口頂部的快速訪問(wèn)工具欄(Quick Access Toolbar)中的全部更新(Update All),使所有打開的窗口都進(jìn)行更新。

在窗口中“更新”按鈕的旁邊有“復(fù)制(Copy)”、“另存為(Save As)”和“打印(Print)”圖標(biāo)。

在分析窗口中的任一位置右鍵單擊將顯示下拉菜單。顯示三維數(shù)據(jù)的分析窗口比顯示二維數(shù)據(jù)圖的選項(xiàng)更多。

可以通過(guò)一組注釋工具對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行標(biāo)注,包括編輯、方框、箭頭、線和文本工具。
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可以通過(guò)下圖所示紅色方框中的按鈕鎖定、解鎖、復(fù)制、疊加窗口,以及改變其繪圖分辨率。還可以打開或關(guān)閉窗口中的“窗口光標(biāo)”。

在繪圖區(qū)域,可以通過(guò)三種方式縮放感興趣的部分:①點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵,按住鼠標(biāo)并在想放大或縮小的區(qū)域拖動(dòng)它,②通過(guò)點(diǎn)擊和拖動(dòng)x軸和 y軸末端灰色的條框(見下圖),③右擊選擇“坐標(biāo)軸選項(xiàng)(Edit Axis Options)”。

文本(Text)選項(xiàng)卡可顯示計(jì)算中用到的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以全部或部分復(fù)制到剪貼板(通過(guò)高亮顯示所需的部分并單擊鼠標(biāo)右鍵),或保存到文本文件中。

最常見的三種用于觀察鏡頭性能的分析方法:點(diǎn)列圖(Spot Diagram)、MTF和圖像模擬(Image Simulation)。

此分析顯示了光學(xué)系統(tǒng)中一組光線追跡后的表面交點(diǎn)坐標(biāo)。

可以通過(guò)點(diǎn)擊分析( Analyze)>FFT MTF 或分析( Analyze)>惠更斯MTF(Huygens MTF)查看MTF數(shù)據(jù),本例中查看的是FFT MTF。

下圖所示的分析顯示了使用快速傅里葉變換(FFT)計(jì)算得到的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)。MTF是描述系統(tǒng)分辨能力的量。

可以通過(guò)點(diǎn)擊分析(Analyze)>圖像模擬(Image Simulation)打開圖像模擬。

此分析顯示了通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)看到的圖像模擬結(jié)果,有助于了解鏡頭的性能,但不能用于定量分析。

除上述的分析功能之外,還有很多其他的分析選項(xiàng)可用于查看幾乎所有的關(guān)于光學(xué)系統(tǒng)及其性能的信息。
本教程概述了OpticsViewer中的一些分析功能,可以在OpticsViewer的幫助文件(Help Files)中找到關(guān)于這些功能的詳細(xì)內(nèi)容。
Zemax OpticsViewer軟件技術(shù)文章一共6篇,希望文章的內(nèi)容能夠給您帶來(lái)知識(shí)和啟發(fā)!