Критерий качества изображения в Zemax при расчетах телескопа

[KosmoTan]

Здравствуйте, вопрос состоит в том , какой основной критерий качества изображения для расчетов космического телескопа ?
По какому критерию лучше рассчитывать систему в программе Zemax и почему надо использовать  именно этот критерий ?

[Грехов Михаил]

У любого телескопа (без разницы - космический или нет) Существуют 3 основные критерии качества на оси. Это:

1. Штрель - показывает какая доля излучния собирается в центральном максимуме кружка Эйри. Хорошо если 0,9 и выше. так-же есть полихроматический шттрель.
2. PV - размах ошибки волнового фронта (в идеале не более чем 0,12 лямбда на целевой длине волны)
3. RMS - среднеквадратичное отклонение по волновому фронту. (не более 0,03 лямбда)

Так же могут быть:

Продольная сферическая аберрация (может быть разной для разных длин волн)
Продольная хроматическая аберрация.
Кома (для наклонных пучков)-может проявляться сильнее с краю поля зрения
Астигматизм (тже для наклонных пучков)
Кривизна поля зрения (но обычно корректор ставят)
Виньетирование.

Далее-важно чтобы все соответствовало целям. Скажем по всему полю получить итоговое размытие изображения от всяческих аберраций не более 1 пиксела или 2-х... Весь расчет строит исходя из требующихся величин.

[Алексей Юдин]

Миш, ты пишешь и просто xepню, так ещё и с ошибками! Не знаешь - молчи и учи матчасть!

[Грехов Михаил]

Расскажи то, как сам считаешь.

[Дрюша]

Конкретно в Земаксе можно выбрать критерий оптимизации по крайней мере из четырёх
RMS по волновому фронту (среднекватратическое отклонение волнового фронта в длинах волны или микронах)
P-V по волновому фронту (полный размах отклонений)
RMS по споту - среднеквадратическое отклонение точки пересечения каждого геометрического "лучика"
Spot Radius - полный размер геометрического спота

Когда система уже посчитана, то можно получить и штрель, и кривую ЧКХ, и продольные, и какие угодно аберрации, и тогда по ним можно самому оценивать результат, устраивает он лично Вас или не устраивает, но в качестве критериев оптимизации могут быть заданы только четыре вышеперечисленные функции.

И, кстати, да, - не только на оси, но и по полю. И не только в какой-то одной длине волны, - а в нескольких. Можно задать сколько хочешь точек по полю (а задавать их можно по-разному: в пространстве предметов, в пространстве изображений, в угловой мере и т.п.) и самому назначить им "веса", то есть, насколько каждая "точка" по полю зрения "ценна" для учётного критерия. То же самое - по длинам волн. Разным длинам волн (спектральным линиям) могут быть назначены разные "веса". Тогда оптимизатор будет оптимизировать по некому средне-взвешенному критерию. Например, стараться предпочитать центр поля (но и про периферию не забывть), равно как и, скажем, зелёный цвет (не забывая при этом об остальных)

[Алексей Юдин]

Расскажи то, как сам считаешь.

Да не, я мэтров лучше послушаю, вдруг чего нового узнаю!

[Дмитрий Маколкин]

Здравствуйте, вопрос состоит в том , какой основной критерий качества изображения для расчетов космического телескопа ?
По какому критерию лучше рассчитывать систему в программе Zemax и почему надо использовать  именно этот критерий ?

А что написано в Т.З. на систему? Часто пишут требуемый % энергии точечного источника, попадающий в один пиксель сенсора, но могут быть и другие критерии.
Опять же, если у Вас размер пикселя много больше диаметра дифракционного изображения точки - это одно, если сравним - это другое.
Уточните задачу, пожалуйста.

[Дрюша]

Ага, % на пиксель сенсора... Если даже, положим, спот целиком вписывается в пиксель при условии, что центр спота соответствует центру пикселя, а если при этом центр спота попадает аккурат на пересечение межпиксельных границ, то каждому из четырёх ближайших пикселей достанется - никак не более 25% энергии (а на самом деле, - и того меньше, ведь "нейтральная полоса" между пикселями - тоже какую-то площадь занимает, и энергия, приходящаяся на неё, - тупо теряется). На самом деле, обычно, как это имеет место быть в фотоширпотребе, спот размазывается на 5-20 пикселей (от 3х3 до 5х5, но, может быть, за вычетом самых уголков соответствующего квадратика). То есть, на фотке номинальным разрешением 18-25 мегапикселей при разглядывании в масштабе пиксель-в-пиксель (а при этом на экране 1920х1080 = 2 Мпикс. отображается только часть фотографии 8-11% по площади) нерезкость заметна - вполне явственно, и это даже не с "мыльницы", а со вполне уважаемой полноформатной кэноновской зеркалки.

[Алексей Юдин]

Я думаю, тут стоит как раз вопрос в духе "помочь заказчику написать внятное ТЗ".

[ekvi]

я мэтров лучше послушаю

По-моему, Земакс'ом лучше А. Юдина на форуме никто не владеет, - к нему и запишитесь в ученики.

А по критериям и М. Грехов оказался метром.

Проценты в ТЗ любят астрономы, хотя в космос летают всё же инженеры, - те самые, в которых ещё Иосиф Виссарионович понимал толк.