Features of computer modeling and calculation of telescopic system aberrations
| Jazyk: | ruština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: |
качество изображения
сферична аберація астигматизм coma оптимизация correction of aberrations кома розрахунок оптичних систем optical calculation summary of main system parameters astigmatism коррекция аберраций оптимізація image quality відомості про основні параметри системи якість зображення optical schemes сферическая аберрация коригування аберацій spherical aberration optimization 535.317 дисторсия |
| Zdroj: | Вісник КПІ. Серія Приладобудування: збірник наукових праць, Вип. 56(2) |
| Popis: | Представлено результати дослідження особливостей комп’ютерного моделювання і розрахунку абераційних характеристик афокальних оптичних систем порівняно з іншими системами, що мають зображення на кінцевій відстані від неї, з метою встановлення класифікаційного підходу до вибору різних способів оцінки якості зображення. Виділено абераційні особливості, притаманні афокальним системам при застосуванні їх у якості візуального інструменту. Встановлено критерії функціональних можливостей пакетів прикладних програм (ППП) щодо аналізу аберацій афокальних систем. Розроблено оригінальні методики і три способи оцінки якості зображення при комп’ютерному моделюванні залежно від типу і версії доступних ППП оптики. Встановлено, що у ППП Оpal і нових версіях ППП Zemax і Code V при моделюванні афокальних систем зручно оцінювати результати кутовою мірою. Виявлено, що у тих програмних середовищах, де немає можливості визначення афокальності оптичної системи, необхідно застосовувати додаткову фокусуючу систему, для аналізу результатів розрахунку у лінійній мірі, або застосовувати такі критерії, як форма кола розсіяння, аналіз хвильового фронту. За необхідності перегляду повної поведінки досліджуваної афокальної системи, з метою необхідного корегування конструктивних параметрів окремих оптичних елементів, що входять до оптичної системи, необхідно застосувати метод обчислення аберацій окремих компонентів. У випадках, коли оптичні системи мають якість зображення, близьку до дифракційної, виявляється більш зручним застосування хвильового опису. Проведено комп’ютерне моделювання у ППП Zemax і Opal трьохдзеркальної телескопічної системи і досліджено практичне застосування запропонованих способів. Використання запропонованих способів перевірено на прикладі комп’ютерного моделювання трьохдзеркальної афокальної системи, розрахованої для наступних оптичних характеристик: кутового поля зору 2ω=1о, діаметру вхідної зіниці D=500 мм і видимого збільшення Г = -4х, якій притаманне стабільне корегування аберацій за полем. Встановлено, що результати комп’ютерного моделювання відповідають застосованим методам і узгоджуються між собою. The study results of the features of computer modeling and aberrations analysis of afocal systems in comparison with other systems, where the image is located at a finite distance from the optical system are presented, in order to establish a classification approach to the selection of various image quality evaluation methods. The aberration characteristics inherent to afocal systems have been highlighted when they are used as a visual instrument. The criteria for the functionality of application software packages for the aberrations analysis in afocal systems are established. Original methods for estimating image quality in computer modeling are proposed, depending on the type and version of the available software packages for designing optics. It was found that in the software opal and the new versions of the Zemax and Code V is convenient to estimate the results in an angular measure for afocal systems. It was found that those software environments where there is no possibility of establishing the afocality of the optical system, proposed to apply an additional focusing system, to analyze the results of calculation in a linear measure, or to resort to the application of certain criteria, such as the shape of the spot diagram, wave front analysis. It was established, that if required to review the complete behavior of the afocal system, is necessary the correction of the design parameters of the individual optical elements entering the OS, for this purpose, a method of calculating the aberrations of the individual components should be performed. In cases where the aberrations of the optical system are small, it is more convenient to carry out a descriptive analysis of the wave aberrations. The use of the proposed methods was verified by the example of computer simulation of an afocal three-mirror system, calculated for the following optical characteristics: angular field of view 2ω = 1o, entrance pupil diameter D = 500mm and magnificationГ = -4x, which has a stable correction of field aberrations: It was established, that the results of the computerized modeling are in accordance with the methods used, and the methods are consistent with each other. Представлены результаты исследования особенностей расчета, анализа аберрационных характеристик и оценки качества изображения афокальных систем в сравнении с другими оптическими системами (ОС), имеющими изображение на конечном расстоянии от нее. Предложены способы и методики оценки качества изображения при компьютерном моделировании в зависимости от типа и версии доступных программных пакетов проектирования оптики |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|