[讨论]一种轴向色差的判读方法

欧旭锋 · 发表于 2005-9-4 02:06:00

LENS DESIGN WITH ZEMAX中指出通过判读 CHROMATIC FOCAL SHIFT即可看出其消色差情况，问题是，书中讲的PUPIL在0的情况下，而我们一般都认为在0。7处，这两者间是不是有点矛盾呀

[此贴子已经被作者于2005-9-6 15:06:47编辑过]

qhw · 发表于 2005-9-5 20:43:00

你可能错了，在0.7处控制尽量小，不是在0.7处消色差阿！

欧旭锋 · 发表于 2005-9-5 23:39:00

那请问qhw，你一般从这个图上看哪个像差指标呢

qhw · 发表于 2005-9-6 16:42:00

看0.7，和１的。

欧旭锋 · 发表于 2005-9-6 23:06:00

可那本书上怎么说是看0处的呢，还跟axial color对应着呢
另外，当pupil设置为0时出现如图的情况，该怎么判读呢，只认为光瞳为0处的光经过在轴上的色差吗？而我认为，经过光瞳0处即为光瞳中心，光经过光瞳中心后在轴上会有色差出现吗？消色差物镜中的消色差，一定是指在0。7光瞳处的消色差吗，其他带上实现消色差了也可以较消色差物镜吗？

[此贴子已经被作者于2005-9-6 15:11:29编辑过]

小马过河 · 发表于 2005-9-7 17:26:00

另外，当pupil设置为0时出现如图的情况，该怎么判读呢，只认为光瞳为0处的光经过在轴上的色差吗？而我认为，经过光瞳0处即为光瞳中心，光经过光瞳中心后在轴上会有色差出现吗？
Pupil Zone: The radial zone in the pupil used to compute the back focus. The default value of zero means a paraxial ray will be used. Values between 0.1 and 1.0 mean real marginal rays are used in the appropriate zone in the entrance pupil. A pupil value of 1.0 is at the edge of the pupil, or full aperture.

那请问qhw，你一般从这个图上看哪个像差指标呢
LENS DESIGN WITH ZEMAX中指出通过判读 CHROMATIC FOCAL SHIFT即可看出其消色差情况，问题是，书中讲的PUPIL在0的情况下，而我们一般都认为在0。7处，这两者间是不是有点矛盾呀
如果你选Pupil=0（近轴）的CHROMATIC FOCAL SHIFT图，那么你看到的是近轴色差的关系图。如果你选择0.7或者1,那么使用real marginal rays的CHROMATIC FOCAL SHIFT图含有色光的球差信息。

消色差物镜中的消色差，一定是指在0.7光瞳处的消色差吗，其他带上实现消色差了也可以叫消色差物镜吗？
Achromatic objective是一种相对以前色差大有改善的物镜。以achromatic doublet为例来说，并没有“规定”对0.7孔径消色差，而是需要根据achromatic doublet实际情况来决定。以下图为例图片无法上传，F/5的一个望远物镜（由于孔径较小，像差问题并不严重，以下描述主要是为了说明问题），在平衡了边缘球差和控制了色差以后，影响它的性能的主要像差是色球差。这个时候我们究竟对哪一个带“消色差”，要综合色球差存在的实际来决定。
如下图中，先是对0.7带“消色差”
近轴lch'=-0.008141mm
0.7带Lch'=-0.000306mm
全孔径Lch'=0.008932mm
近轴色差和边缘色差绝对值相近，符号相反，在色球差无法消除的情况下，取得了一个很好的平衡。RMS Spot size R=0.00028mm
而后，对近轴消色差
近轴lch'=-0.000030mm
0.7带Lch'=0.008597mm
全孔径Lch'=0.018865mm
可以看到近轴色差已经消除。但是考虑到在色球差无法消除的情况，尽管近轴处红光和蓝光重合得很好，但在边缘孔径出分离得太大。如果用来作望远镜的目镜，远处的星体周围的halo会较前者严重。RMS Spot size R=0.00050mm
这样明白了消色差设计背后的物理意义了吧。对于135的单反机，通常情况不会在孔径全开下使用，所以对于摄影镜头就有必要对较低的孔径来消色差（比如0.4,0.5），以期在通常使用情况下，轴上色差取得较好的平衡。
*光学设计不止是在Zemax的界面上点来点去或者背一背条条框框，每一步的设计都有其背后物理实际的原因。在不懂设计的实践意义情况下，你做的只是“纸面”设计。

[此贴子已经被作者于2005-9-7 11:52:57编辑过]

欧旭锋 · 发表于 2005-9-8 00:25:00

从提供的两个色球差图我发现，其中的绿光（想必是中心波长吧），在近轴处的值是0。其中的原因是不是因为它是中心波长即设计波长，是以它在近轴处与光轴的交点为基点的？我又发现在zemax中的一个APOCHROMAT的例子，如图所示，图中的绿光在近轴处的值怎么不为0呢？

[此贴子已经被作者于2005-9-7 16:25:42编辑过]

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