如何使用漸暈系數(shù)？

概述

本文介紹了在具有固定孔徑的系統(tǒng)建模中如何使用漸暈系數(shù)。漸暈系數(shù)可用于確定穿過無遮攔系統(tǒng)的光束的尺寸和形狀。結(jié)合漸暈系數(shù)也可實現(xiàn)此類系統(tǒng)的高效優(yōu)化機制。

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簡介

漸暈現(xiàn)象描述的是圖像的亮度在其邊緣相對于其中心降低的效應(yīng)。

入射光束的漸暈現(xiàn)象一般由表面孔徑導(dǎo)致。它可能是設(shè)計師為限制像差而故意為之，也可能是系統(tǒng)中光束超過具有固定尺寸的光學(xué)組件所致的無意后果。

在 OpticStudio 中，您可以使用四個比例系數(shù)和正切角對此效應(yīng)進行建模：VCX、VCY、VDX、VDY 和 TAN。 

本文中給出了如何手動和自動設(shè)定漸暈系數(shù)的示例。本文還給出了一個展示漸暈系數(shù)主要作用的示例。

設(shè)置漸暈系數(shù)：手動設(shè)置

原則上，用戶可以為漸暈系數(shù)指定任意一組值。此功能的用途之一是構(gòu)造進入光學(xué)系統(tǒng)的入射光束。

探究 Vignetting example.ZMX 文件中提供的單透鏡系統(tǒng)（可在本文開頭處下載此系統(tǒng)的文件）。在此系統(tǒng)中，直徑為 10 mm 的軸上圓形光束入射到透鏡上。光束的直徑由系統(tǒng)孔徑?jīng)Q定：

現(xiàn)在想像我們要讓尺寸為 8 x 6 mm 的橢圓光束入射到系統(tǒng)中，可以通過修改軸上視場點觀察到的光瞳的尺寸來實現(xiàn)。通過以下公式確定適當(dāng)?shù)臐u暈系數(shù) VDX 和 VDY：

其中 P'x 和 P'y 為按比例歸一化的光瞳坐標(biāo)。

您可以在設(shè)置…編輯器…視場數(shù)據(jù)編輯器(Setup...Editors...Field Data Editor)中指定漸暈系數(shù)：

您可以在點列圖中觀察生成光束的形狀：