关于成像质量的评价方法有哪些?

关于成像质量的评价方法有哪些?,第1张

像素是最重要的。

光学系统成像性能的要求,可分为两个主要方面:第一方面是光学特性,包括焦距、物距、像距、放大率、入瞳位置、入瞳距离等;第二方面是成像质量,光学系统所成的像应该足够清晰,并且物像相似,变形要小

理论是显示器的分辨率越高图像越清晰,如4K显示器就比1080P显示器显示的画面更清晰。

但是有前提条件,就是原始画面或者图片必须是4K画质的。

分辨率越高图像越清晰。

分辨率,又称解析度、解像度,可以细分为显示分辨率、图像分辨率、打印分辨率和扫描分辨率等。

显示分辨率(屏幕分辨率)是屏幕图像的精密度,是指显示器所能显示的像素有多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的,显示器可显示的像素越多,画面就越精细,同样的屏幕区域内能显示的信息也越多,所以分辨率是个非常重要的性能指标。

可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘,而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。显示分辨率一定的情况下,显示屏越小图像越清晰,反之,显示屏大小固定时,显示分辨率越高图像越清晰。

扩展资料:

分辨率作为光学系统成像质量的评价方法并不是一种完善的方法,其原因如下:

(1)它只适用于大像差系统。光学系统的分辨率与其像差大小直接有关,即像差可降低光学系统的分辨率,但在小像差光学系统(如望远系统、显微物镜)中,实际分辨率几乎只与系统的相对孔径(衍射现象)有关,受像差的影响很小。

而在大像差光学系统(如照相物镜、投影物镜)中,分辨率是与系统的像差有关的,并常以分辨率作为系统的成像质量指标。

(2)它与实际存在差异。由于用于分辨率检测的鉴别率板为黑白相间的条纹,这与实际物体的亮度背景有着很大的差别;此外,对同一个光学系统,使用同一块鉴别率板来检测其分辨率,由于照明条件和接收器的不同,其检测结果也是不相同的。

(3)它存在伪分辨现象。对照相物镜等做分辨率检测时,当鉴别率板的某一组条纹已不能分辨时,但对更密一组的条纹反而可以分辨,这是由对比度反转而造成的。

综上所述,用分辨率来评价光学系统的成像质量也不是一种严格而可靠的像质评价方法,但由于其指标单一,便于测量,在光学系统的像质检测中得到了广泛应用。

参考资料:百度百科-分辨率

系统优化时优化到一定程度后几何评价方法就不能满足我们的要求了,这时就需要考虑到衍射到系统的影响。

衍射相关理论

之前所用到的波前评价方法,是基于光线追踪的几何方法来计算波前的,而在衍射光学中波前是依衍射公式直接计算的,每经过一个面都会重新计算一次。

理想情况下 爱丽斑 内的能量占所有能量的84%。

理想系统 爱丽斑 半径为1.22 wavelength F-number

zemax是用点扩散函数的形式(描述光学系统对点光源成像后的能量分布)来进行评价的。(point spread function(PSF))

调制传递函数 MTF(modulaiton transfer function):

I表示光强,MTF值越高系统成像越清晰。

斯特列尔比(strehl ratio)

定义:实际点扩散函数的峰值强度/理想点扩散函数的峰值强度与F数乘积。

zemax中使用近似公式来计算斯特列尔比:

其中 σ 表示波前差。


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