ZEMAX教程：水下图像复原的色彩补偿与暗通道技术

"Zemax设计教程-基于色彩补偿与暗通道的水下图像复原" 在光学设计领域，Zemax是一款强大的光学设计软件，广泛应用于镜头设计、光学系统分析及优化。本教程主要针对初学者，通过实际操作指导用户如何使用Zemax进行基本的光学设计。教程以一系列课程的形式展开，逐步深入，旨在让学习者掌握Zemax的基本操作和设计流程。 首先，教程介绍了如何启动Zemax并熟悉其主要界面——镜片数据编辑（LDE）。LDE是一个类似电子表格的界面，用于输入和管理光学系统的参数。用户可以通过鼠标或键盘在LDE中移动光标，编辑半径、厚度、玻璃材质等关键数据。在设计之初，通常需要设置系统的工作波长，Zemax支持多种波长，且以微米为单位。在“系统”菜单下选择“波长”，用户可以添加或删除波长，并设定主波长，主波长用于计算近轴参数。 在本教程的首个实例中，设计了一个F/4的单透镜，焦距为100mm，使用BK7玻璃材料，适用于轴上可见光谱。用户需要输入这些初始条件，然后生成光线特性曲线（ray fan）、光程差曲线（OPD）和点列图（Spot diagram）来评估初步设计的质量。这些图形可以帮助分析像质、场曲、彗差等问题。同时，用户还可以学习如何设置厚度求解方法和进行简单的优化，以改进设计。 此外，教程也提到了“权重”列的重要性，它在优化过程中用于分配不同波长的权重，影响RMS点尺寸和STREHL率的计算。设置好权重后，点击“OK”保存更改并关闭对话框，完成波长数据的设定。 Zemax用户界面包括多个窗口，如主窗口、编辑窗口、图形窗口和文本窗口，每个窗口都有特定的功能和操作方式。用户应熟练掌握这些窗口的使用，以便更高效地进行光学设计。 在学习Zemax的过程中，用户需要了解一些光学基础知识，例如角放大率、切迹、后焦距等概念，以及衍射极限、有效焦距、入瞳直径、出瞳位置等关键术语。同时，理解非近轴系统、非顺序光线追迹和归一化的视场和瞳面坐标也是至关重要的，它们对于理解和解决复杂光学问题非常关键。 通过本教程，用户将逐步熟悉Zemax的各项功能，并能独立进行基本的光学设计。随着技能的提升，用户可以尝试更复杂的光学系统设计，如双透镜系统、牛顿望远镜等，从而进一步深化对光学设计的理解和应用。