光学系统成像性能评测：从理论到实践

"光学测试技术 沙定国第六章 - 光学系统成像性能评测" 光学系统成像性能评测是光学测试技术中的关键环节，主要关注光学系统的成像质量和光学特性。这一领域由沙定国教授进行深入探讨，包括了成像性能评测的基本理论、星点检验、分辨率测量、畸变测量以及光学传递函数测量等多个方面。 首先，成像性能评测的基本理论涉及光学像质的研究方法，这些方法主要关注三个方面：物与像的辐照度分布一致性、光度或辐射度性能以及色度性能。一致性问题主要通过光学传递函数、畸变、分辨率等参数来衡量；光度或辐射度性能则关注透射比、杂光、像面均匀性和信噪比等；而色度性能则涉及到颜色还原的准确度，如色调、饱和度和明度的再现。 星点检验是一种常见的像质检测方法，常用于测量光学系统的分辨率和点扩散函数。通过观察在理想点光源照射下成像系统的像点形状，可以评估系统的分辨率能力，这对于天文学和高精度光学系统尤为重要。 分辨率测量是评价光学系统性能的重要指标，它表示系统能够分辨两个相邻细节的能力。通常，分辨率可以通过测量最小可分辨线对的密度或者使用分辨率卡进行评估。 畸变测量则是评估光学系统对物体形状的忠实再现程度。畸变包括桶形畸变和枕形畸变，它们会导致成像的几何形状失真，影响成像的准确性。 光学传递函数（OTF）测量是另一种重要的成像质量评价方法，它在频域中描述了系统的成像能力。OTF包括幅度传递函数（MTF）和相位传递函数，提供了对系统分辨率、对比度和清晰度的全面理解。 随着技术的发展，光学测试技术已从传统的光学系统扩展到复杂的光电系统，涵盖更广泛的波段，如红外和紫外。这使得对新型光电成像器件的成像性能评测变得更为重要，同时也带来了新的挑战，如如何处理非线性效应、噪声控制和多通道成像等问题。 光学系统成像性能评测是光学设计、制造和使用过程中不可或缺的环节，其涉及的理论和技术不断进步，以适应现代光学和光电系统的需求。理解并掌握这些评测方法对于优化和改进光学系统的性能至关重要。