星点法评估波面像差：球差分析

"用星点法估值波面像差——Ⅰ.球差" 这篇论文主要探讨了如何利用星点法来估测光学系统的波面球差，特别关注于球差对最佳像点前后衍射圈图像特征的影响。文章首先介绍了星点检测法的历史背景和局限性，指出尽管这种方法在光学检测中广泛应用，但由于其定性的特性，无法精确地量化波面球差。 作者通过比较镜头实测的波面球差值与对应的星点像的图像，初步建立了波面球差值与最佳像点前后衍射圈图像特征之间的对应关系。他们发现，随着波面球差的增大，最佳像点前后的能量分布会变得不对称，这种不对称性表现在衍射圈的宽度、亮度、清晰度和对比度上。特别是当波面球差达到λ/4时，这种不对称性尤为显著。 论文基于光学系统存在三级波面球差的理论模型，给出了能量分布的数学表达式，并指出这种分布特征仅与球差系数相关，而与相对孔径无关。这意味着，尽管改变相对孔径会影响能量分布的位置，但不会改变最佳像点前后衍射圈图像特征的变化趋势。因此，这些特征可以用来定量评估波面球差。 作者还提及了Welford关于星点法检测波面球差的理论极限灵敏度，并表示他们试图通过分析最佳像点前后衍射圈的差异来克服星点法的定量检测难题。他们的研究目标是通过这些特征差异来确定波面球差的量级，从而实现星点法的定量应用。 这篇论文的重点在于探索一种新的方法，通过分析星点像的衍射圈特性来估计光学系统的波面球差，这将有助于提高光学系统性能的评估精度，特别是在设备简单、操作方便的条件下进行快速且相对精确的测量。