本文为翻译帖,作者Takashi Matsumoto
从几何光学角度来看,针孔相机的针孔直径越小,分辨率就越高,但考虑到光的衍射性能,当针孔直径减小时,光会因衍射的影响而扩散,因此太小的针孔会降低分辨率。
本帖提供了针孔直径分析的示例,以最大度提高针孔摄像机的分辨率。
本文为翻译帖,作者Takashi Matsumoto
从几何光学角度来看,针孔相机的针孔直径越小,分辨率就越高,但考虑到光的衍射性能,当针孔直径减小时,光会因衍射的影响而扩散,因此太小的针孔会降低分辨率。
本帖提供了针孔直径分析的示例,以最大度提高针孔摄像机的分辨率。
在系统资源管理器中,将孔径类型作为入瞳直径,在孔径值中输入 1,然后选择无焦模式,因为光学系统在像面上不会成像。
选择“无焦”模式后,像侧的评估将以角度为单位进行。
同样,将波长设为单波长0.555 微米。
单击“单位”选项卡以设置“无焦模式单位”,如下图所示。
在此示例中,我们选择了弧度。
镜头数据编辑器将光圈面设置为针孔,将第一面的厚度设置为 300mm,作为从针孔到像面的距离,如下图所示。
像面中点图像的半径是衍射半角乘以厚度,衍射光束半径以及几何光学图像半径。
因此,我们使用评价函数编辑器定义它,如下图所示。
1. 根据衍射理论,艾里斑的能量占入射能量的83.8%。 因此,您可以使用定义环能量的操作数 DENC,并将“百分比”设置为 0.838 来获取对应半径。 此值的单位是弧度,因此乘以一个面的“厚度”得到图像的半径。
2. 入瞳半径可通过DMVA操作数获得第一面的直径,除以2即可获得半径。
3. 第 10 行的值是两者相加。(个人理解是选取4跟8中大的那个数值,作者休假去了,等他回来讨论完再来更新)
从“分析”选项卡上的“通用绘图”图标>“通用绘图 1D”,单击“新建
”,然后单击
对参数进行设置,如下图所示。
横轴是入瞳直径,纵轴是评价函数的第 10行。
按“确定”按钮可绘制下图所示的图表。
从上图中可以看出,当针孔到图像表面的距离为 300 mm 时,针孔直径为 0.7mm 时,分辨率将最好。
如需示例文档,请访问原文链接进行下载。
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