瑞利（Reyleigh）判斷和中心點(diǎn)亮度

2011-02-11

                                                瑞利（Reyleigh）判斷和中心點(diǎn)亮度

一、瑞利判斷

瑞利判斷是根據(jù)成像波面相對理想球面波的變形程度來判斷光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量的。瑞利認(rèn)為“實(shí)際波面與參考球面波之間的大波像差不超過時(shí)，此波面可看作是無缺陷的”，此判斷稱之為端利判斷。該判斷提出了光學(xué)系統(tǒng)成像時(shí)所允許存在的大波像差公差，即認(rèn)為波像差時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量是良好的。

瑞 利判斷的優(yōu)點(diǎn)是便于實(shí)際應(yīng)用，因?yàn)椴ㄏ癫钆c幾何像差之間的計(jì)算關(guān)系比較簡單，只要利用幾何光學(xué)中的光路計(jì)算得出幾何像差曲線，由曲線圖形積分便可方便地得 到波像差，由所得到的波像差即可判斷光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量優(yōu)劣。反之，由波像差和幾何像差之間的關(guān)系，利用瑞利判斷也可以得到幾何像差的公差范圍，這對實(shí)際 光學(xué)系統(tǒng)的討論更為有利。

瑞 利判斷雖然使用方便，但也存在不夠嚴(yán)密之處。因?yàn)樗豢紤]波像差的大允許公差，而沒有考慮缺陷部分在整個(gè)波面面積中所占的比重。例如透鏡中的小汽泡或表 面劃痕等，可能在某一局部會(huì)引起很大的波像差，按照瑞利判斷，這是不允許的。但在實(shí)際成像過程中，這種局部極小區(qū)域的缺陷，對光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量并非有明 顯的影響。

瑞利判斷是一種較為嚴(yán)格的像質(zhì)評價(jià)方法，它主要適用于小像差光學(xué)系統(tǒng)，例如望遠(yuǎn)物鏡、顯微物鏡、微縮物鏡和制版物鏡等對成像質(zhì)量要求較高的系統(tǒng)。

二、中心點(diǎn)亮度

瑞利判斷是根據(jù)成像波面的變形程度來判斷成像質(zhì)量的，而中心點(diǎn)亮度則是依據(jù)光學(xué)系統(tǒng)存在像差時(shí)，其成像衍射斑的中心亮度和不存在像差時(shí)衍射斑的中心亮度之比來表示光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量的，此比值用來表示，當(dāng)時(shí)，認(rèn)為光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量是完善的，這就是有名的斯托列爾（K.Strehl）準(zhǔn)則。

瑞利判斷和中心點(diǎn)亮度是從不同角度提出來的像質(zhì)評價(jià)方法，但研究表明，對一些常用的像差形式，當(dāng)大波像差為時(shí)，其中心點(diǎn)亮度約等于0.8，這說明上述二種評價(jià)成像質(zhì)量的方法是一致的。

斯托列爾準(zhǔn)則同樣是一種高質(zhì)量的像質(zhì)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，它也只適用于小像差光學(xué)系統(tǒng)。但由于其計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，在實(shí)際中不便應(yīng)用。