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像质评价

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第七章像质评价

7.1 引言

在前面中,我们讲述了光线计算和光学系统中的像差。根据前面所学到的知识,基本上就可以进行光学仪器中的光路设计了,但设计的结果怎么样?质量如何?是否满足使用要求就不得而知了。这就需要有一套评价光学系统质量优劣的方法和手段。由光线追迹知道,由点目标发出的一束光线经过光学系统后,这些光线并不都相交于像面上一点。如果我们选定某一点作为参考点,那么这些光线的交点与参考点的偏差就是像差。我们还可以这样说,从几何光学观点看,如果一个光学系统是理想的,那么光学系统对点目标所成的像也是一个点。也就是说,目标点和所成的像点是一一对应的。但是,由于绝大多数光学系统均有像差存在,这种一一对应的关系就被破坏了,点目标所成的像不再是一个点,而是有一定几何尺寸的弥散斑。实际上,点目标的像是成像光线在像面上交点的集合。

从物理光学观点看,即使光学系统是没有任何像差的理想光学系统,那么一个点目标通过该系统所成的像也不是一个点像,而是和光学系统口径有直接关系的、具有一定尺寸的衍射图样。如果光学系统的通光孔径是圆形的,那么点目标的衍射图样便是以中心亮盘为中心,周围环绕以亮度逐渐减弱的、明暗交替的环,其形状便是著名“爱里斑”。

由上面的分析知道,光学系统对点目标所成的像并非一个“点”,而是具有一定几何尺寸的弥散斑。弥散斑的尺寸取决丁光学系统的通光口径、波长和光学系统的像差。

我们可以把目标看做是由大量的点元组成的集合体。目标中的每一个点通过光学系统成像后均为一个弥散斑,这些弥散斑的集合就构成了目标的图像。因此,详细讨论点目标(包括轴上点和轴外点)的成像特件,并对其成像质量进行评价是十分有意义的。

我们现在面对的事实是:一个光学系统对点目标所成的像,即弥散斑的尺寸有多大,它是衍射效应占主导,还是几何像差占主导,多大尺寸的弥散斑是可以接受的,弥散斑内的能量是如何分布的,图像的对比度降低了多少,该系统的整体质量如何,这些问题集中起来就是像质评价要解决的主要内容。

一个光学系统,如果像差校正得很好,整个波前变形量控制在1~2个波长范围之内,这样的像差主要影响爱里斑内的能量分布,基本上不影响爱里斑中央亮盘的大小。我们把这类光学系统称为小像差系统;对于大于上述波像差的光学系统,称为大像差系统,二者的评价方法是有差别的。对于小像差光学系统,通常用波像差来考虑,对于大像差系统,常用几何像差来评价。

像质评价经历了—个由简单到复杂,由主观评价到客观评价的发展历程。有一些评价方法,如点列图法和能量集中度法,虽然是很好的客观评价方法,但由于需要计算的光线太多,在计算机出现之前是无法承受的。

对光学系统的质量评价一般分两个阶段进行。第一个阶段是对光学系统的设计质量的评价;第二个阶段是对加工装调好的镜头或仪器的整体质量进行评价。对设计质量的评价方法主要有像差曲线、极限分辨率、点列图、能量集中度、光学传递

函数等。对加工装调好的镜头的评价方法主要有星点法、刀口法、阴影法、分辨率测量、调制传递函数测量等。我们这章讨论几种最常使用的像质评价方法,重点讨论一下光学传递函数。

7.2 波像差与几何像差

对于小像差光学系统,常常用波像差来评价其成像质量。波像差也叫光程差 (OPD, Optical path difference)。波像差和焦点位置、几何像差之间均存在一定的关系。

7.2.1 焦点移动引起的光程差

在图7.2.1中,实线表示球面波前,它来自理想光学系统的出射光瞳,该波前的焦点为F 。我们选择F 点附近的Q 点作为参考点,来确定这个波前相对于参考点Q 的光程差。Q 点离开F 点的距离为δ,我们以Q 为圆心,QA (A 点为球面波前与光轴的交点) 为半径作一个参考球面,在图中用虚线表示。参考球面与球面波前在顶点A 处重合。我们现在计算给定的光线高度y 处的光程差。在此高度处,由参考波前沿着该波前的法线到理想波前的距离 (CD ) 乘以介质折射率就是两个波前之间的光程差。

图7.2.1 光程差的意义

在光程差不很大的情况下 (1~2个波长以内的数量级),我们可以求出光程差的近似值。由图7.2.1可以看出,参考球面半径为'cos ,U BQ l ?=+δδ,由此,得到光程差为: 's i n '2

12

U n O P D δ=

(7.2.1)

由上面的推导可以看出,这个光程差取决于参考点的选择。如果参考点选在F 处,则0=δ,光程差也就自然为零了。这就是说,这里的光程差是由于参考点的纵向移动引起的。参考点的这种移动和离焦是等价的。瑞利准则规定,当光程差

4/λ≤时,便认为成像质量仍然是理想的。我们可以依据瑞利准则来确定焦点的可允许的移动范围。我们把4

/λ=OPD 代入(7.2.1)式中,得出: '

s i n '22

U n λ

δ±

= (7.2.2)

式中,λ为所使用的波长,'n 为折射率,'U 为孔径角。

7.2.2 光程差和球差的关系

我们以近轴焦点作为参考点来确定因球差引起的光程差。在图7.2.2中,实线表示因球差引起的变形波前,高度为y 的光线交光轴于M 点。圆心为P 点的参考球面用虚线表示。

如前所述,光程差是在某一高度下参考波前和实际波前之间的径向距离乘以折射率。在本例子中,由于实际波前滞后于参考波前,因此用负号表示。由图7.2.2 (a) 得出: 2

)'('

s i n )'(l

y LA l

U LA =

=

α (7.2.3)

由图7.2.2 (b) 可得出:

dy

n OPD d ')(-

把上式代入(7.2.3)中,得到: 2

2

'2

'')'(')(du LA n l

dy

LA yn OPD d ?=

-= (7.2.4)

对上式积分得: ?

=

2

''2

'du LA n OPD (7.2.5)

上面表达式中,'LA 为纵向球差,y 为光线在表面上的高度,α为角像差,l 为参考波前的半径,'u 为孔径角。公式(7.2.5)清楚地表明了光程差与球差的关系。但要注意的是,这种关系是近似得出的。

图7.2.2 球差引起的OPD

我们知道,纵向球差是以光轴为对称的偶函数,因此其级数表达式可写为: 2

2

44

66

'L A a y a y a y =+

+

+ (7.2.6)

把式 (7.2.6) 代入(7.2.4) 中,并对y 取积发得到:

6222

6241

'sin '2234a y a y a y OPD n U ??

=+++ ???

(7.2.7)

方程 (7.2.7) 就是以近轴焦点作为参考点的、因球差引起的光程差。方程 (7.2.1) 表示的是冈参考点移动引起的光程差,把二者结合起来得到:

6222

6241

'sin '2234a y a y a y O PD n U δ??

??=-+++?? ????

? (7.2.8)

方程(7.2.8)表达的是:当有球差存在时,以离开近轴焦点为δ的点作为参考点时的光程差。由该式可以看出,通过选择适当的δ值,可以求得使光程差为最小的焦点位置。

大多数光学系统的球差是三级球差占主导地位,我们现在讨论只有三级球差存在的情况,此时方程 (7.2.6) 简化为:

2

2

'L A a y = (7.2.9) 这样一来,方程 (7.2.8) 变为:

2

2

21

's i n '22a y OPD n U δ??=- ???

(7.2.10)

在孔径边缘处(即m y y =)的球差为:m LA LA ''=。把该值代入上式,则有:

22'm m

LA a y

=

把上式代入 (7.2.10) 可得:

???

????

???

?? ??-=2

2

'21's i n 2'm m y y LA U n OPD δ (7.2.11) 为了求出使光程差为最小值的δ值,可以在方程(7.2.5)中取几个δ值,然后画出OPD 对y 值的曲线,从中进行比较。比如我们取:m m LA LA ',2

',

0=δ,画出如图7.2.3所示的曲线。再采用内插的方法,便可找出使光程差为最小的δ值。

当然,还可以采用微分的方法求出使光程差最小时δ值。

图7.2.3 只存在三级球差时,光程差随参考点不同时的变化

由图7.2.3可见,当光程差在边缘带为零时,要使参考球面的偏差为最小,此时对应的参考点处在

'2

m L A 处。因此,从

波像差的观点看:最佳焦点处在边缘焦点和近轴焦点之间。但要注意的是:这个结论只适用于光学系统只有三级球差的情况。

这时如果把'2

m L A δ=代入方程 (7.3.11) 中,可以得到OPD 的最大值出现在0.707m m y y =

=处,此时的

光程差为:

''s i n

'16m m LA O PD n U ??

=

???

按照瑞利准备,当4

O P D λ

,允许的边缘带球差为:

2

''s i n '416m m LA n U λ

??= ???

4''s i n 2'

m m

LA n U λ=

(7.3.12)

7.3 典型光学系统的像差公差

光学系统的像差公差的制定是一个十分复杂的问题,它不仅要考虑光学系统本身的质量,还要考虑目标特征、探测器的情况以及具体的使用要求等。对于小像差系统,像差公差的制定还略为简单一些,主要以瑞利判断为依据。前面的讨论为像差公差的确立奠定了基础,瑞利判断要求:如果实际波前与参考波前的光程差在4/λ范围之内,则认为成像是理想的。由光的衍射理论知道,无像差的透镜对点目标所成的像是一个衍射图样,其中有84%的能量集中在中央亮斑内,余下的16%分布在衍射图样中央亮斑周围的环带中。当物镜的像差小于半个波长时,中央亮斑的大小基本不变,但中央亮斑内的能量会由于波像差的增加而明显减少,转移到周围的环带中。表7.3.1说明了光程差为小量时中央亮斑和周围环带的能量分布。 由表7.3.1可以看到,如果波像差的量为一个瑞利极限(4/λ),那么中央亮斑的能量就下降了16%。如果波像差增加,中央亮斑的能量显然下降得更厉害,而且中央亮斑的尺寸也会相应地变大,成像质量将会有明显降低。

图7.3.1 光程差与能量分布的关系

通常,望远物镜、显微物镜为小像差光学系统,要求这类物镜的像差控制在瑞利极限之内,至少球差是如此。实际上,要把物镜的全部像差都控制在瑞利极限之内是很困难的。有些系统,比如照相物镜、投影物镜以及各种摄像机所使用的镜头等是无法把像差控制在瑞利极限之内的,实际上也没有必要。这类系统属于大像差光学系统、以几何量来评价其成像质量。

7.3.1 小像差系统的像差公差

在小像差系统中 (例如望远物镜、显微物镜等),当波像差 (OPD ) 控制在瑞利极限范围之内(4/λ≤OPD )时,可以求出球差、慧差等的像差公差。前节已经作过一些计算,这里总结如下。

1.球差

1) 当仅有三级球差存在时,边缘球差的允许量为:

m

m U n LA 'sin '4'2

λ±

= (7.3.1)

2) 有三级和五级球差存在时,边缘球差和带球差的允许量为 (图7.3.1):

m

m U n LA 2

sin 4'λ±

= (7.3.2)

m

z U n LA 'sin '6'2λ±

= (7.3.3)

图7.3.1 小像差系统的球差公式

3) 允许离焦量为:

m

U n 's i n '22

λ

δ±

= (7.3.4)

2. 慧差 1) 弧矢慧差

m

s U n C o m a s i n 2λ

±

= (7.3.5)

2) 子午慧差

m

t U n C o m a s i n 23λ±

= (7.3.6)

3) 正弦差

m

U h n O S C 's i n ''2λ

=

(7.3.7)

3. 色差 1) 轴向色差

m

ch U n A L 2

sin ''λ

±

= (7.3.8)

2) 色差波差

4

'

)''(λ

δ≤

-∑FC

n D d (7.3.9)

上面公式中,λ为波长,'n 是像方介质的折射率,m U '为像方最大孔径角,'h 为像高。

在像差公差的表达式中,除了慧差和OSC 从之外,像差是沿纵向度量的,而不是横向值。对于轴向色差,实际上的允许值比这个值要大,因为对于一个目视系统,人眼的灵敏波长是550=λnm ,对F 光和C 光的灵敏度明显降低,因此,实际允许的'A L ch 值比式 (7.3.8) 中所规定的值要大2~3倍。

慧差和OSC 的实际值也常常超过式 (7.3.6) 和 (7.3.7) 所规定的值。因为要把一个系统的慧差或OSC 校正到上面规定的值之内是很困难的。康拉德 (Conrady) 给出下面的经验值:对于望远系统,0025.0±=OSC ;对于照相物镜,

001.0±=OSC 是允许的。这些经验值适用于绝大多数情况。

离焦量可用于对场曲的限制,然而实际上的弧矢场曲s x '和子午场曲t x '值均要超过这个值,通常要求s x '和t x '不要超过这个值的2~3倍。

7.3.2 目镜系统的像差公差

目镜是小相对孔径、大视场光学系统,对于轴上点像差 (包括球差和轴向色差) 可按小像差系统来要求。对于球差,一般不用特殊校正就会满足要求。

轴外像差是设计目镜系统要考虑的主要像差。像散 (s t x x ''-) 对像的清晰度影响很大,其公差应与弧矢慧差一样来考虑。像面弯曲 (t x '和s x ') 可以用焦深加以限制。如果视场很大,可用人眼的调节范围 (5±屈光度) 来估计。畸变只改变像的大小,不影响其清晰度,因此对它的要求不严格,—般以不为人眼发现为准则,具体要求如下:

m

T U n C o m a 's i n '23'λ±

≤ (7.3.10)

m

s t U n x x 's i n '2''2

λ

- (7.3.11)

%5~%3'≤T D (7.3.12)

7.3.3 照相物镜的像差公差

照相物镜为大像差光学系统、属于这一类的物镜还有投影物镜(包括电影放映物镜)、电影和电视摄影物镜、CCD 摄像机物镜等。这类物镜的像差公差制定起来比较因难,因为影响因素比较复杂,除了要考虑镜头本身的质量,还耍考虑接收器的类型和质量、目标的特性以及使用要求等。目前常用的接收器有胶片、电荷耦合器件 (CCD ,Charge-coupled device)、各种投影屏等。这些接收器的质量差别很大。以胶片为例,胶片主要由卤化银的颗粒构成,由

颗粒尺寸决定的分辨率可出每毫米几十对线到上千对线不等。为了使照相物镜的分辨率与胶片相匹配,那么不同分辨率的胶片要求照相物镜的分辨率也不同,其差别可大到数十倍。对于电荷耦合器件 (CCD) 也是如此,CCD 的像素尺寸处在6000 nm 到14000 nm 之间。像素尺寸不同,要求摄像物镜的分辨率也不一样。如果CCD 的像素尺寸是6000 nm ,那么要求摄像物镜的分辨率要高于84 1p /mm 才行。如果CCD 像素尺寸为14000 nm ,则摄像物镜的分辨率等于或大于40 lp /mm 就可以了。因此说,对于大像差系统要根据实际情况进行考虑。也可以将质量优良的同类物镜的质量指标作为依据来加以考虑。

7.4 像差曲线

在光学系统设计过程中,或者在设计完成之后,评价其质量的最简捷方便的方法是通过画像差曲线来估价光学系统的成像质量。

这些曲线包括球差曲线、慧差曲线、像散和场曲曲线、畸变曲线,不同现场的U H tan ~曲线、轴向色差和倍率色差曲线等。其中U H tan ~曲线可以比较全面地反映出光学系统的成像质量,这在前已有叙述,下面再简单地进一步说明一下。

图7.4.1 (a) 以近轴焦点作为参考点表示球差随孔径角的变化,而7.4.1 (b) 球差随孔径角的平方的变化。

图7.4.1 球差曲线

我们已经知道,光程差等于轴向球差与孔径角平方的积分之半。因此,采用图7.4.2 (b)的曲线可以很容易地由球差曲线计算出光程差,它等于球差曲线与纵轴所围面积之半 (计算时要考虑正负值)。由球差曲线可以看出.一个光学系统是初级球差占主导,还是高级球差占主导,五级球差有没有?球差校正状态如何?如何进一步校正?如此等等,同样,由慧差曲线、像散和场曲曲线、畸变曲线可以对一个光学系统的轴外点成像情况进行分析,图7.4.2是这些像差的典型曲线。

图7.4.2 轴外像差曲线

图7.4.1 (a) 在画出了 D 光的球差曲线的同时,还画出了C 光和F 光的球差随孔径的变化。这些曲线反映了光学系统的色差变化。图7.4.3是轴向色差的另一种画法。该曲线表明了不同颜色的光的焦点变化情况。

图7.4.3 轴向色差

在诸多像差曲线图中,最有用的是不同视场的U H tan ~曲线。它表示不同视场的物点通过光学系统所成的像的弥散情况。由U H tan ~曲线。它表示不同视场的物点通过光学系统所成的像的弥散情况。由U H tan ~曲线不但可以估价

光学系统的成像质量,而且还可以分析主要是由哪种或哪几种像差引起的。图7.4.4 画出了三个视场(max max '','5.0',0'p p p p p U U U U U ===)子午面内的U H tan ~曲线。由0'=p U 的曲线看出,球差校正得很好,只有带球差,量值也不入。轴向色差也得到了校正,但有残留的色球差。在max '5.0'p p U U = 的U H tan ~曲线中 (图7.4.4(b))、慧差的残留量比较大,还有一定量的场曲。全视场的场曲和轴外球差均比较大,这由图7.4.4 (c) 很容易看出来。

图7.4.4 U H tan ~曲线

7.5 图像分辨率

在光学系统设计中,常对极限分辨率提出要求。由于光的衍射,点目标经过光学系统,哪怕是无像差的理想光学系统,成像后,也不是一个点像,而是一个有一定几何尺寸的衍射图样。这样一来,当光学系统对彼此很接近的两个点目标成像时,在像面上形成两个衍射图样,如图7.5.1所示。当两个点目标靠得足够近,使得两个衍射图样混淆在一起,无法分开,我们说,这样的两个点目标是无法分辨的 (图7.5.1(a))。当两个点目标逐渐分离,使得两个衍射像的图样的能量差大到能够被人眼分开时,就认为这两个点目标是可以分辨的。

图7.5.1 两点目标的衍射像

按照瑞利准则(Rayleigh criterion),当一个点目标的衍射图样的中央亮斑的峰值正好落在另一个点目标的衍射图样的第一个暗环处,那么这样的两个点目标被认为是可以分辨的。图7.5.1 (b) 所表示的正是这种情况,两个点目标能很好地被分辨。这样一来,能分辨的两点间的间隔恰好等于爱斑的半径。这时两点衍射图样的能量合成曲线的能量峰值和谷值之比约为1:0.735,能分辨的最小线度为:

D

f b λ22.1=

(7.5.1)

上式可转变成经常使用的显微物镜的分辨率表达式: U

n b s i n 61.0λ=

(7.5.2)

式中:λ是波长,D 为光瞳口径,f 为物镜焦距,U n sin 为显微物镜的数值孔径。

斯帕罗准则 (Sparrow criterion) 是把两个邻近的点目标所成的像的光强分布的峰谷值相等时作为分辨率的极限,如图7.5.2所示。由此得到能分辨的最小线度为: n D

b λ976.2=

(7.5.3)

对于显微物镜: U

n b s i n 474.0λ= (7.5.4)

图7.5.2 两点分辨率的斯帕罗准则

按照瑞利准则,在没有像差的情况下,分辨两点目标是没有问题的。但如果按斯帕罗准则来考虑光学系统的分辨率,那么对于没有经过训练的人来说,困难是比较大的。然而,当两个邻近的点目标所成的像的光强分布的峰谷值的比值为1:0.95时,只要稍加训练,多数人的眼睛是能够分辨的。这样一来,就得出比瑞利准则高,但比斯帕罗准则赂低的分辨率。这时的表达式可写为: U

n b s i n 5.0λ=

(7.5.5)

我们现在采用瑞利准则导出望远镜和照相物镜经常使用的分辨率公式。对于望远镜系统,常以角分辨车来计算,由公式 (7.5.1) 除以望远物镜的焦距就得出角分辨率表达式: D

λβ22.1=

(7.5.6)

当所使用的波长为μλ55.0=m 时,上式变为: D

"144=

β (7.5.7)

式中,D 为毫米计。

对于照相系统,常用每毫米能分辨的线对数(也叫空间频率)来表明其质量优劣。每毫米可分辨的线对数 (SF) 等于能分辨的最小线度的倒数,即:

???? ??=

=

=

f D f

D b

SF λλ22.11

22.11 (7.5.8)

当μλ55.0=m 时,

14901490

//#

SF f D f =

=

(7.5.9) 常常采用鉴别率板作为目标来检查镜头的极限分辨率。鉴别率板由若干组具有不同空间频率的黑白相间的条带组成,如图7.5.3所示。

图7.5.3 鉴别率板

每组条带的空间频率相同,但具有不同的方向,用以检查镜头在不向方向下的成像情况。对于望远物镜和显微物镜,通常采用目视观察方法来判断其极限分辨率。首先使鉴别率板画过望远物镜或显微物镜成像,然后用高分辨率显微镜来观察所成的像,判断该物镜能分辨到哪一组条带。由于每组都对应一定的空间频率,由此可以知道该物镜的极限分辨率。 对于照相物镜,常采用照相的方法。待检查的照相物镜把鉴别率板成像在高分辨率胶片或干板上,经过冲洗后,判断该物镜能分辨到哪一组条带。

7.6 点列图与能量集中度

在理想光学系统或小像差系统中,主要从波像差和光的衍射观点来评价其成像质量。在这类系统中,点目标所成的象是一个衍射图样。其中中央亮斑的尺寸和能量分布主要由系统的通光口径和像差的量值的决定,这类系统主要以瑞利准则作为

评价质量的标准。

)几倍或几倍几上的系统,通常称之为大像差。对于大像差系统,不能对于像差超过瑞利极限(一个瑞利极限等于4/

用评价小像差系统的方法来评价它们的成像质量,而要几何光线追迹的方法来评价质量。

对于大像差系统,一个点目标发出的若干条光线,经过光学系统成像后在像面上的交点并重合,而弥散地分布在像面上。对于轴上点目标,由该点发出的光线与参考焦面的交点对称轴对称地分布在有限尺寸的弥散圆内:而对于轴外点,由于各种轴外像差的影响,其弥散的像点并个是对称地分布。我们这样来追迹光线:把入射光陷分割成大量的等面积区域。从物点开始,通过每个小面积的中心追迹一条光线,每一条光线与预先选定的像面形成一个交点。把这些代表相等面积的光线的交点画成图。由于每条光线所代表的光能量相同、图中点的密度表明了光能量的集中程度。这样得到的光线截面团叫做点列图(Spot diagram)。很显然,分割的等面积单元越多,要追迹的光线也越多,点列图也就越精确。

图7.6.1表示了入射光瞳等面积分割的方法。图7.6.1 (a) 是极坐标式分割的方法,图7.6.1 (b) 是直角坐标式分割,图7.6.1 (c) 是有渐晕的光瞳等面积分割。

图7.6.1 入射光瞳的等面积分割

点目标的几何图像的表达越精确,需要追迹的光线越多。我们知道,以子午面为界,每一面是另一面的镜像。这样我们只需要追迹以子午面为界的一半入射光随的面积光线就可以,这就使光线的追迹量减少了一半。如图7.6.1所示,只要追迹AA右方(或左方)的光线就可以了。为了比较精确地表达点像的光强分布,常常需要追迹成百上千条光线。点列图还有单色'

光点列图和彩色点列图之分。彩色点列图通常选样三个波长的光,比如对于目视系统为D光、F光和C光,这样一来,光线的追迹量为单色光的3倍。

点列图是评价大像差系统成像质量的比较好的方法,它表示来自点目标的光线在像面上的交点的集中程度和弥散范围。集中程度越高,弥散半径越小,成像质量也就越好。在计算机出现以前,点列图是可望而不可及的方法。因为它需要追迹大量的光线。这里面还有一个最佳焦面的选择问题,选择最佳焦面最好的办法是在近轴像面附近的前和后各选择1~2个像面,分别做出点列图,再通过内插的方法找出光线交点最集中、弥散半径最小的像面。但这

个像面仅对某—个现场是最佳的,而对另一个现场却不一定是最佳的。为了找出整个视场的最佳像面,就要进行综合平衡、

匹配和分析,工作量很大,特别是要追迹大量的光线,这在高速计算机出现之前几乎是无法使用的方法。在计算机发展的今天,光线计算已不成为问题了,计算点列图的方法才得以成为现实。

还有一种和点列图相似的方法,它更直观地表达了像点的光强分布,这种方法叫做能量集中度 (Encircled energy)。它在点列图的基础上,描绘出能量随弥散半径的变化,如图7.6.2所示。图7.6.2 (a) 是点列图。(b)表示能量集中度,它的横坐标为弥散半径,纵坐标是在所选的半径范围内的光强占总光能的百分比。这种方法能更直观地看出点目标成像的弥散程度,能量集中度比点列图还要直观。这里面的问题是坐标原点,即弥散盘中心如何选择。可以以主光线作为弥散圆的中心,也可以找出点列图的形心(centroid)或者中点(middle)作为弥散圆的圆心(即坐标原点)。和点列图—样,能量集中度也需要追迹大量的光线,而且追迹的光线越多、精度越高。

图7.6.2 点列图和能量集中度的关系

7.7 像面优化

这里重点讨论轴上点的像面优化。

7.7.1 轴上点的像面优化

所谓像面优化,就是寻求最佳像面,这是一个比较复杂的问题。因为轴上点的最佳像面在绝大多数情况下与轴外点的最佳像面不重合。在光学设计过程中,对像差的校正要考虑轴上点和轴外点的像面匹配问题。图像在于午面内的弥散可直接内光线的强点曲线('tan ~'U H )得出。对于轴上点,图像的模糊是对称的,至于模糊点的弥散范围,可用较为简单的表达式表示出来。

图7.7.1表示在有三级球差存在时,在系统的像面附近的光线图。很显然,对该系统、弥散的最小直径出现在边缘光线焦点和近轴光线焦点之间。它离开近轴焦点的距离为4

3m

LA ,且弥散直径为:

2

t a n m

m U LA B =

(7.7.1)

当不仅有三级球差存在,还有五级球差存在时,情况就比较复杂了。由几何光学观点看,当边缘球差等于带球差(0. 707带)的2/3,即:

m z LA LA 5.1=

时,就会出现最小像点尺寸。最佳焦面的位置为: z m LA LA 83.025.1==δ 这时,弥散的大小为: 3

t a n m

m U LA B =

(7.7.2)

然而,如果边缘球差校正到零,那么最佳的几何焦面为:

z LA 42.0=δ

当U 值较小时,模糊点的最小尺寸为:

m z U LA B tan 84.0= (7.7.3)

图7.7.1

上面描述的最佳焦点位置并不一定是惟一的。我们应该注意到,它与以光程差(OPD )为基础所选择的最佳焦点位置并不一致。图7.7.2表明了具有三级和五级球差,且边缘球差0=m LA 的光线强点曲线。两条实线的斜率表示出使模糊像点为最小时的离焦量。要记住的是:U H tan /??等于焦点移动,两条实线间的间隔表明模糊像点的尺寸。该图的虚线表明了另一个焦点位置,在该位置处,弥散斑尺寸不但变小,而且还有很高的能量集中度,只有很少一部分能量扩散到该弥散斑之外。因此选择这个焦点位置是比较理想的。

图7.7.2 具有三级和五级像差的'tan ~'U H 曲线

像点的最小模糊尺寸概念很少用在目视或摄影光学系统中,因为确定使像点为最小的像面位置很困难。可是在使用光探测器的系统中,常常希望确定收集全部能量的最小探侧器。在这种情况中,方程(7.7.1),(7.7.2)和(7.7.3)就显得有用了。

7.7.2 轴外点的最佳像面

轴上点的像面优化适用于相对孔径较大,视场较小的光学系统,如望远物镜,显微物镜等。

对于视场较大的光学系统,如照相物镜.投影物镜等,仅仅考虑轴上点的像面优化显然是不行的,必须要考虑不同视场的轴外点的像面优化问题,也就是说,找出轴上点和轴外点共同的最佳像面。为了寻求轴上点和轴外点共同的最佳像面,在设计光学系统的过程中,就要考虑轴上点和轴外点互相匹配的像差校正方案。

图7.7.3 (a) 表示一个光学系统的边缘带球差得到校正,带球差为-0.2 mm 左右,图7.7.3 (b) 和 (c) 是该系统的像散可能校正的两种结果。很显然.图7.7.3 (c) 的像散得到了比较好的校正,且最大的子午场曲也为-0.2 mm 左右,轴上点与轴外点的最佳像面比较一致,是比较理想的校正结果。图7.7.3 (b) 的像散过大,子午场曲为过校正,与轴上点不匹配,很显然是不可取的校正方案。

图7.7.3 球差和像散曲线

出上面的时论可以看出,轴上点和轴外点的像面优化的一致与否直接影响该系统的质量,在设计阶段就要考虑轴上点和轴外点的像团匹配,确定最佳的像差校正方案,只有这样才能设计出高质量的光学系统。

最佳像面的寻取与轴上点和轴外点的像面匹配,对照相和摄录系统是十分重要的。对目视系统就显得不那么重要了。

7.8 星点检测

在光学仪器或镜头加工装调过程中或装调完成之后,常常采用星点法来评价它们的成像质量,找出使像质降低的原因,提出改善成像质量的方法等。在光学传递函数没有普遍应用之前,星点检验是十分有效的检验方法。但由于这种方法主要靠人眼主观观察和判断,基本上是定性检验,且因人而异,带有主观性。

光学系统对被动照明或白发光的物体成像时,可以把物体看作为无数个具有不同光强的独立发光点的集合。由了光学系统是衍射成像的,再加上像差的存在,每个发光点的像不是一个点,而是一个有一定几何尺寸的弥散斑,这个弥散斑实际上就是点扩散函数 (PSF ,Point spered function)。在等晕区内各个目标点所形成的点扩散函数的形状是相同的。由于每个物点的光强不同相应的各个点的扩散函数的能量也不尽相同,但点扩散函数的形状是相同的。这样一来,光学系统对物体所成的像实际上是无数个弥散斑的叠加。在空间域,其数学表示就是目标函数同点扩散函数的卷积。

由此看来,在空间个变系统中,点扩散函数(弥散斑) 的质量在很大程度上反映了整个光学系统的成像质量。星点检验法就是检验点目标的成像质量。也就是点扩散函数的质量。

星点检验装置上要由三部分构成.它们是形成星点目标的装置,要检测的光学系统 (或镜头) 以及目视观察系统。图7.8.1是星点检验装置的简图,在这里.被形成的星点目标实际上在无穷远处。因此该装置主要用来检查望远物镜和照相物镜的质量。

图7.8.1 星点检测原理

在理论上,点目标是无限小的,因此要求所形成的星点要尽量小。这就要求形成星点的装置满足以下条件: 1) 星点目标形成装置的通光口径要大于待检镜头的入瞳,而且成像质量要尽量好。

2) 在一般情况下使用白光光源,当需要检查单色像差时,只要配有相应的滤光片就可以了。

3) 为使星点直径尽量小、在图7.8.1中的平行光管的焦面处要放置针孔,针孔直径要小于待检镜头爱里斑中央直径的1/4,即:

m a x

0.61'T d f D λ= (7.8.1)

式中:0D 为待检物镜口径;T f '为平行光管物镜焦距。

待检物镜对星点成像,通常用观察显微镜来检查这个像。为了获得高的检测精度,观察系统需要满足F 面条件: 1) 观察显微镜物镜的数值孔径要大于待检物镜的像方孔径角,即:()'G N A u >。式中()G N A 为观察显微物镜的数值孔径。'u 为待捡物镜的像方孔径角。

2) 观察显微镜的总放大率m 的选择原则是:保证人眼能分开星点像的第一和第二衍射亮环 (或相邻两个暗环)。由前面我们知道到,第一暗环的张角为:

10.6111.22's i n ''

n U f D

λλθ=

?=

第二个暗环的张角为: 22.24D

λθ=

二者之差为:

21 1.02D

λθθ?=-=

人眼的角分辨率通常为1'0.00029=弧度。在明视距离 (250 mm ) 处能分辨的线度为250mm ?0.00029=0.0725mm 。由下面的关系可求出总的有效放大率m 。这样有:

1.020.0725m m

fm D

λ≥ 即

0.0725m 1291.02D D

f f

λ≥

> (7.8.2) 人眼观察比较舒服的张角为2'~4',这样一来,有:

m (258

500)D

f

≥- (7.8.3) 星点检验通过观测光学系统对点目标的成像特性,可以检测出镜头的多种像差与缺陷,下面举几个具体的例子。 1) 光学系统共轴性的检测

观察轴上点目标的像点,如果衍射环不同心,或者同一亮环上的的光能分布不均匀,或者对于彩色光的颜色有差别,且不对称分布,这些特征表明光学系统中的某些元件可能有偏心,共轴性好,需要进行调整。在调整过程中观察星点,直到上述现象消失,从而保证了光学系统的共轴性。 2) 球差的检测

如果星点在光轴上.当待检镜头有球差存在时,衍射图样虽然仍然是中心对称的,但各环带能量分布有变化。中央亮斑

尺寸变人,能量降低,各环带能量增加。我们以负球差为例来说明弥散斑的特点。如图7.8.2(a) 所示,焦点前截面的衍射图样是中央亮斑较暗,而环带较明亮;焦后截面是中央亮斑明亮而环带较暗。图7.8.2(b) 表示边缘带球差为零的情况,此时焦前和焦后的光斑基本上是相同的。星点检验基本上是定性检测,在这里,要确定负球差的量值是很困难的,当然,对于多年从事光学检验,且有丰富经验的专业人员面言,对于球差的量值可以做出比较准确的估计。

图7.8.2 星点检测球差

3) 慧差的检测

在图7.8.1中,使待检特镜与观察显微镜一起转一个小角度,这样一样,星点处在待检物镜的邻轴点处,如果此时星点是在图7.8.1待检物镜的等晕区内,则弥散斑仍基本上保持对称分布。当有慧差存在时,星点像便会呈现出慧星状,如图7.8.3所示

图7.8.3 星点像的慧差

4) 像散的检测

星点检验不但能检测轴上点的球差,还可以检测轴外点的像,如像散、畸变、倍率色差等。当检验轴外象差时,只要把待检物镜和观察显微镜一起按要求旋转一定的角度就可以了。前后移动观察显微镜,如果有像散存在,则会在不同距离处观察到两条互相垂直的焦线。即使不移动观察显微镜,在参考像面处有时也会出现十字形的像。

5) 轴向色差的检测

对于轴向色差的检查,为了消除单色像差的影响,我们只在近轴区域内检查,如果该系统对C,F线消色差,则在D线焦面处,几乎看不到颜色,而在C,F交汇处的焦面处观察则是紫红色。

星点检测的主观性很强,不同的人检查可能会得到不同的结果。对于有经验的人,可对象差值进行估计,且误差很小,因此对从事光学检验的人进行必要的训练是需要的。一个生手有时甚至连艾瑞班都观察木到。

7.9 光学传递函数

光学传递函数(OTF,Optical transfer function) 的概念来自电子学和通讯理论。1946年,法图的杜斐尔(Duffieux) 首先把传递函数的概念引入到光学中来,并写了《L’intefrale de Fourier et ses Application a loptigure》一书,出于是用法文写的,当时并没引起人们的注意。直到20世纪50年代中期.出于通讯理论与光学的联姻.传送函数的概念再次被引入到光学中来。杜斐尔的工作才引起人们的重视,出现了越来越多的研究文章,在光学传递两数的计算和测量等方而做了大量的工作。光学传递函数的研究在我国始于60年代,蒋筑英在读研究生期间就从事光学传递函数的研究,做出大量卓有成效的工作,并研制出我国策一台光学传

递函数测量设备。由于光学传递函数能够比较客观、全而地评价一个信息传递和转换系统(包括光学成像系统) 的质量,而且计算方法和测量技术巳经成熟,它的应用日趋广泛。到现在为止,光学传递函数已经成为评价光学系统质量的最普遍采用的方法。

用来检测光学系统性能的最普通的目标形式是由明暗相间且宽度相等的条带组成的检测板(也叫鉴别率板)。检测板通常出若干种不同间隔不同指向的条带构成。待检测的光学系统对鉴别率板成像。该系统能分辨的间隔最小的那—组就认为是该系统的分辨率极限,通常用每毫米的线对数(lp/mm) 表示。

当这类图样被光学系统成像时,目标中的每条几何线(即宽度为无限细的线) 成像后均被模糊了,即几何线被展宽了。它们的剖面称为线扩散函数。实际上,几何线所形成的线扩散函数的锐度、宽度、形状以及相对移动对于不同的光学系统是不一样的,因此它在很大程度上表征了光学系统的成像特征。

图7.9.1 矩形波成像后的调制度

我们用调制度(Modulation) 来表达图像中的对比度。调制度的定义为:

质性研究方法(1)

质性研究方法 一、质性研究方法的定义及特点 “质性研究”这个词在台湾、港、澳地区用得比较多,在大陆有的称其为“质的研究”、“质化研究”;还有的为将其与定性研究、定量研究相比较,称为“定质研究”。 1.质性研究的定义 所谓质性研究,就是“以研究者本人为研究工具、在自然情境下采用多种资料收集方法对社会现象进行整体性探究、使用归纳法分析资料和形成理论、通过与研究对象互动对其行为和意义建构获得解释性理解的一种活动”。 2.质性研究的特点: 1)自然主义的探究传统 质性研究是在自然情境下,研究者与被研究者直接接触,通过面对面的交往,实地考察被研究者的日常生活状态和过程,了解被研究者所处的环境以及环境对他们产生的影响。自然探究的传统要求研究者注重社会现象的整体性和关系性。在对一个事件进行考察时,不仅要了解事件本身,而且要了解事件发生和变化时的社会文化背景以及对该实践与其他事件之间的联系。 2)对意义的“解释性理解”

质性研究的主要目的是对被研究者的个人经验和意义建构作“解释性理解”,从他们的角度理解他们的行为及其意义解释。由于理解是双方互动的结果,研究者需要对自己的“前设”和“偏见”进行反省,了解自己与对方达到理解的机制和过程。 3)研究是一个演化的过程 随着实际情况的变化,研究者要不断调整自己的研究设计,收集和分析资料的方法,建构理论的方式。因此对研究的过程必须加以细致的反省和报道。 4)使用归纳法,自下而上分析资料 质性研究中的资料分析主要采纳归纳的方法,自下而上在资料的基础上建立分析类别和理论假设,然后通过相关检验得到充实和系统化。因此,“质性研究”的结果只适用于特定的情境和条件,不能推广到样本之外。 5)重视研究关系 由于注重解释性理解,质性研究对研究者与被研究者之间的关系非常重视,特别是伦理道德问题。研究者必须事先征求被研究者的同意,对他们所提供的信息严格保密,与他们保持良好的关系,并合理回报他们所给予的帮助。 “质性研究”就是一种“情境中”的研究。质性研究的特点决定了这是一种非常适合教育领域的研究。 3.质性研究与量的研究的区别:(只说黑体字)

工作评价分析方法之评分法

评分法 评分法也称点数法,是目前大多数国家最常用地方法.这种方法预先选定若干因素,并采用一定分值表示某一因素.然后按事先规定地衡量标准,对现有岗位地每个因素逐一评比、估价、求得分值,经过加权求和,最后得到各个岗位地总分值.在实际实施中,大多数评分法方案都是借鉴几个著名地传统方案,并根据具体情况加以调整来制定地.其中一个方案曾在年代末,在美国两个有影响地行业委员会“全国电气制造协会”()和“全国金属贸易协会”()中实行,而至今经过某些修改仍在很多企业使用.评分法从一开始就要对起实施程度提出明确地要求.一旦确定了评价地因素及其加权系数,整个计划地执行比非分析法简单.由于它是通过运用明确地因素对工作进行个别地判断,因此主观判断地随意性要比非分析发小得多.(一)评分法地运作步骤 、选择并确定影响岗位地因素.选择岗位地影响因素是实施评分法地第一步,因为这些因素是该方法地基础.因此,这些因素必须具有大多数工作人员和管理人员公认地共同特征,并能对工作之间地重要程度进行区分.一般而言,企业不同,其选择地因素也不尽相同,但可归纳为五大类,即劳动责任、劳动技能、劳动强度、劳动环境和劳动心理.在确立五大因素后,要根据实际需要,再进行因素细分.因素数量地多少应根据需要决定,但如果因素过多,评价过程则太费时间,也更加困难.因此,大多数方案使用地因素在个之间. 、因素定义.在选择因素过程中,会出现“因素交叉”或因素定义之间地矛盾.因素交叉很难完全防止,特别是当一个方案中使用地因素较多,而又没有将这些因素划归为总因素时更是如此.解决这一问题最常用地方法是在确定因素时,全面写出所有因素地准确定义.对抽象因素,如独立工作能力和劳动条件,尤其要明确各种不同地解释,并做出确切地表述.通过这种方法能使许多因素交叉问题得到解决.因素定义是根据岗位地性质和特征进行地.例如,技能是指岗位必须具备地能力和应掌握地知识,包括教育、经验、主动性、创造性. 、决定因素等级.确定岗位评价地主要因素及因素地定义之后,为了提高评定地准确度,还应对各评定因素区分出不同级别,并赋予一定地分值. 、确定等级权重和等级配分.确定等级权重相当重要,它是整个评价工作地基础.如果权中确定不当,将影响岗位相对价值地评价.因素权重没有科学或现成地方法,它主要依靠主观判断.一般指从实际效果出发,并取决于该企业地工作情况、目地和人事政策.因素权重是按照重要程度将因素进行排列,用百分比来确定每一因素地重要程度.也可以将几种不同地权重方案在标准工作上进行试验比较,逐步确立因素之间相对重要程度.确定岗位因素权重之后,再用下列三种方法之一给各个等级配分:()最大权重法.按因素百分比给每个因素地最高等级配分,然后再按等差级数、等比级数或不规则级数给各级配分(见下表)()

我们是如何对学生进行质性评价的

我们是如何对学生进行质性评价的 出处:本人更新时间:2005-12-06 23:19:25 【】【】【】【】 我们是如何对学生进行质性评价的 方圆 所谓质性评价就是对学生学习的过程性评价。我们知道传统的评价,通常是通过期末考试以一张试卷成绩评价学生,对数学知识的测验主要集中在评价学生是否能记住一个概念的定义,或从几个选项中选择出一个有关这个概念的正确例子,或者在几个概念之间区别出符合条件的某个概念等。然而新的《数学课程标准》指出:“对学生数学学习的评价,既要关注学生知识与技能的理解和掌握,更要关注他们情感与态度的形成和发展;既要关注学生数学学习的结果,更要关注他们在学习过程中的变化和发展。评价的手段和形式应多样化,应以过程评价为主。对评价结果的描述,要用鼓励性语言,以发挥评价的激励作用。评价要关注学生的个性差异,保护学生的自尊心和自信心。教师要善于利用评价所提供的信息,适时调整和改善教学过程。”《标准》的这段要求,既指出了现代评价的意义,又给出了新课程实施过程中的评价依据。 那么,如何把《课标》要求落实到实际当中呢?这是我们教师急需研究解决的课题. “满天星,亮晶晶,我做最亮一颗星”的学习过程评价活动便是我校“课改实验学生素质评价研究”的校本课题之一,它的开展更关注了学生的学习过程,由此促进学生形成正确的学习态度情感,自主探究,合作学习,积极参与校外实践,促进特长的发展;分项考试、综合评定的学科综合素质评价体系,为每一个园湖孩子装上自信的翅膀。 一、关注学生情感与态度的形成和发展发挥评价的激励作用 1学习过程评价中,我们以“摘星”活动为载体,依据各学科具体课程目标,从学生学习过程中的“情感态度”、“自主探究”、“合作学习”、“校外实践”以及“特长发展”等评估内容方面制定了系列评估标准,描述性的语言表述在评价手册中,引导学生凭借评价手册开展学习过程评价,进行学习过程与方法、情感态度和价值观的综合考察。并努力做到各学科学习过程评价表反映学科特点,符合各年段学生认知特点。(见园湖评价手册)2、围绕学习过程评价活动,让学生摘取更多的星星,园湖教师用爱的眼睛去发现孩子的优点,用鼓励性语言激励孩子:例如老师发现有创意的作业时批语写到:小雨阳,你真了不起,太让我高兴了!你的解题方法,我们说什么都没有想到,真让我好好享受了一番。我觉得你具有数学家一般的“数感”。老师为你鼓掌!园湖教师会用诙谐的话语和学生沟通:你这篇数学日记从内容到方法,都挺不错的。可惜错别字太猖狂,害得那些非错别字们个个唉声叹气、叫苦连天。为了伸张正义,来不及跟你商量,我已经把这些错别字揪出来示众,请你各打它们五十大板,然后关押起来,什么时候改造好了再放它们出来。课堂上教师常常赞扬孩子:你的想象真丰富、你很有创意、你真爱思考、你的作业整洁规范。。。孩子们则能自信地说:我来说、我有不同看法、我来帮助你、我和你一起合作。。。 学生书写马虎的现象渐渐消失了,不完成作业的学生减少了…良好的学习习惯蔚然成风, 这些都得益于我们学校的评价体系:学校集体购买了许多小星星和小红花类的贴贴纸奖励孩子,哪些同学某条例题学得好、有创意,老师便会在例题旁贴上一颗小星星(称智慧星)、上课大胆发言表现出色可以得到一个小小“聪明果”、作业优秀的每次作业后奖励一面小红旗;每个班级星星榜中同学们的相片上面贴满一周来夺到的口算星、智慧星、口语交际星、纪律星、优秀作业星等,孩子们从星星榜上看到自己的进步与不足,教师则可看到哪

工作分析方法的评价与选择策略研究.doc

工作分析方法的评价与选择策略研究 [摘要]工作分析,是人力资源开发与管理的基础和平台,是整个人力资源管理职能工作的依据和参考。工作分析作为一种最基本的工具,对它的方法研究就显得尤为重要。本文对各工作分析方法给予了评价,并提出了选择的依据和参考因素,以期切实提高人力资源管理工作的效率和科学性,提高企业人力资源管理的整体水平,赢得竞争优势。 [关键词]工作分析;工作分析方法;人力资源管理 The Evaluation and Choice On Job Analysis Methods Job analysis is the basis and the platform of human resource development and management as well as the foundation and reference for the work of human resource management. As a fundamental tool, The research on position analysis methods is of vital importance. In this thesis, I evaluate each job analysis method, and finally list out the basis and reference factors choice so as to enhance the efficiency and becoming more scientific for human resource management, and improve the the whole level of human resource management, gaining the edge of competition. Job Analysis Job Analysis Methods Human Resource Management 工作分析,亦称岗位分析,职务分析,是人力资源管理的基础和平台,是整个人力资源管理的依据和参考,离开了工作分析,一切的管理工作都是感性的行为,毫无科学性可言。工作分析,是指对企业各类岗位的性质、任务、职责、劳动条件和环境,以及员工承担本岗位任务应具备的资格条件所进行的系统分析和研究,并制定出岗位规范、工作说明书等劳动人事文件的过程(安鸿章,2001)。它作为一种最基本的工具和技术,对其理论的探讨和方法的开发有诸多的研究文献,但是对其方法的评价选择在理论和实践上的探讨都很少,显得较为薄弱,而企业在实践中进行工作分析时,必然面临对其方法的选择问题,本文就此问题予以简略的探讨。 一、工作分析方法的评价 工作分析的目标就是为人力资源管理中的规划、招聘与选拔、绩效评估、培训和开发、薪酬设计、职业生涯设计等服务的。进行工作分析,面临多种方法之间的选择问题,而这一选择涉及到对各种技术方法的适用范围和应用价值的评价。 1、非结构化工作分析方法的评价 从理论上分析,非结构化的工作分析的方法普遍拥有以下的一些不足:①耗费时间和资金,所获得资料往往也只适用于一定时期和一定用途;②搜集的资料往往以叙述性的偏多,会因主观因素产生偏差;③以数据说明的不多,缺乏数量化;④着重于工作本身的细分和叙述,属于以工作为本的分析,对人员特质的了解有限;⑤只能比较不同工作实际内容的异同,但是工作性质与人员所需要特质无法由此详细地知道。

实验二ZEMAX中的像质评价方法

实验二ZEMAX 中的像质评价方法 一、实验目的 了解ZEMAX的各种像质评价方法。 二、ZEMAX的像质评价方法 ZEMAX提供丰富的像质评价指标,现结合D=0.5,相对孔径1/4、视场94°的1/6英寸CCD 广角物镜色合计参数,将主要评价结果介绍如下。 表3-1 广角物镜结构参数 序号半径R 间隔d 玻璃外径D 1 ∞0.6 K9 1.6 2 1.109 0.6 0.9 3 3.448 1.0 LAK3 1.1 4 -18.70 5 0.5 1.1 5 光阑0.1 0.35 6 -2.89 1.0 LAK3 0.41 7 -1.7 0.1 1.1 8 2.29 1.0 K9 1.1 9 -1.7378 0.6 ZF7 1.1 10 -14.791 1.1 1、几何像差曲线 (1)球差曲线(Longitudinal Aberration) 纵坐标是孔径,横坐标是球差(色球差)。 (2)焦点色位移(Focal Shift) 表示的是系统工作波长范围内不同波长的色光近焦距位移。横坐标表示焦点位移,纵坐标为不同色光的波长, 整个图形以主波长的近轴焦点为参考基准。 (3)轴外细光束像差曲线(Field Curv/Dist) 左图为像散场曲曲线,右图为畸变曲线,纵坐标为视场,左图横坐标是场曲,右图是畸变的百分比值。 (4)子午光束与弧矢光束垂轴像差曲线(Ray Fan) 横坐标表示光束孔径高度,纵坐标表示垂轴像差,EY表示δy′(子午),EX表示δz′(弧矢)。(5)垂轴色差(倍率色差)(Lateral Color) 横坐标表示不同色光与参考色光像高的像差,纵坐标表示视场。图中两条AIRY表示的曲线为艾里斑范围。 2、点列图(Spot Diagram) 点列图下方给的数可以看出每个视场的RMS RADIUS(均方根半径值)、AIRY光斑半径、GEO RADIUS为几何半径(最大半径),值越小成像质量越好。 另外根据分布图形的形状也可了解系统的各种几何像差的影响,如是否有明显像散或彗差特征,几种色斑的分开程度如何等。 3、波像差 (1)光程差曲线(OPD Fan) 表示每个视场的子午和弧矢方向上的光程差。横坐标表示光束孔径大小,纵坐标表示光程差。(2)波面三维图(Wavefront Map)

从质性评价到定性评价要点

从质性评价到定性评价 ——高中综合素质评价要求下的美术学业评价方案研究 【摘要】本文阐述了在教学一线的美术教师该如何正确理解把握高中综合素质美术学科学业评价要求和《普通高中美术课程标准》(以下简称《标准》)关于美术修习评价的理念,梳理了高中综合素质美术学业评价和《标准》关于美术修习评价之间的关系,从美术学业评价需要客观公正的角度,利用现代教育评价学的原理,创造性地提出了用“伪量化”的方式,对高中学生的美术学业进行客观、多面、多元、发展的评价。在研究中,重点突出了高中综合素质评价背景下的美术学业评价如何做到相对客观公正,并对在此基础上做到多面、多元、发展的美术学业评价的可操作性和科学性做了深入、具体、细致的研究和阐述。为《标准》所倡导的质性评价与高中综合素质美术学业评价所需要的客观公正的定性评价之间的矛盾解决提供了一种有效的协调模式。 【关键词】综合素质评价质性评价量性评价定性评价伪量化评价 第一部分综述 一、课题的研究背景 余杭区作为浙江省首批三个国家基础教育课程改革实验区,自2003年秋季开始至今六年了,并且已经实施第一次新课程背景下的高中毕业生学业考试。浙江省教育厅为此下发了《浙江省普通高中学生综合素质评价实施指导意见》[1](以下简称《意见》)。《意见》指出了普通高中学生综合素质评价工作是课程改革的重要内容。综合素质评价是高中新课程的一个新点和特点,目的是为了为全面反映高中毕业生的发展状况,并且评价结果将作为衡量学生是否达到毕业标准,评价结果最后记入“浙江省普通高中电子学籍管理系统”。 2008年4月17日,浙江教育网正式发布了浙江省新课程高考方案[2],明年开始,“单一的统一选拔考试”将推出历史舞台,将形成学业水平测试(高中会考)、综合素质评价和统一选拔考试三位一体的多元化的招生考试评价体系。综合素质评价内容包括品质与素养、修习能力、审美与艺术、运动与健康、探究与实践、劳动与技能等六个方面。评价采用“写实性评价+等第评价”的方式。全省统一标准,由学校在高中阶段学生成长记录、过程性评价的基础上,按照客观、公正反映的原则组织实施,评价程序公开、透明,评价结果经公示后采集确定的基本信息,形成《浙江省普通高校招生考生综合素质评价基本信息表》,进入考生电子档案,在学校投档分数线上,作为高校录取的重要依据。其中审美与艺术、运动

§9.4 光学传递函数评价成像质量

§9.4 光学传递函数评价成像质量 上面介绍的几种光学系统成像质量的评价方法,都是基于把物体看作是发光点的集合,并以一点成像时的能量集中程度来表征光学系统的成像质量的。利用光学传递函数来评价光学系统的成像质量,是基于把物体看作是由各种频率的谱组成的,也就是把物体的光场分布函数展开成傅里叶级数(物函数为周期函数)或傅里叶积分(物函数为非周期函数)的形式。若把光学系统看成是线性不变的系统,那么物体经光学系统成像,可视为不降,相位要发生推移,并在某一频率处截止,即对比度为零。这种对比度的降低和相位推移是随频率不同而不同的,其函数关系我们称之为光学传递函数。由于光学传递函数既与光学系统的像差有关,又与光学系统的衍射效果有关,故用它来评价光学系统的成像质量,具有客观和可靠的优点,并能同时运用于小像差光学系统和大像差光学系统。 光学传递函数是反映物体不同频率成分的传递能力的。一般来说,高频部分是反映物体的细节传递情况,中频部分是反映物体的层次传递情况,而低频部分则是反映物体的轮廓传递情况。而表明各种频率传递情况的则是调制传递函数(MTF),因此下面来简要介绍二统传递后,其传递效果是频率不变,但其对比度下种利用调制传递函数来评价光学系统成像质量的方法。 一、利用MTF曲线来评价成像质量 所谓MTF是表示各种不同频率的正弦强度分布函数径光学系统成像后,其对比度(即振幅)的衰减程度。当某一频率的对比度下降到零时,说明该频率的光强分布已无亮度变化,即该频率被截止。这是利用光学传递函数来评价光学系统成像质量的主要方法。 设有二个光学系统(Ⅰ和Ⅱ)的设计结果,它们的MTF曲线如图9-3所示,图中的调制传递函数MTF曲线为频率n的函数。曲线Ⅰ的截止频率较曲线Ⅱ小,但曲线Ⅰ在低频部分的值较曲线Ⅱ大得多。对这二种光学系统的设计结果,我们不能轻易说哪种设计结果较好,这要根据光学系统的实际使用要求来判断。若把光学系统作为目视系统来应用,由于人眼的对比度阀值大约为0.03左右,因此MTF曲线下降到0.03时, 曲线Ⅱ的MTF值大于曲线Ⅰ, 如图9-3中的虚线所示,说明光学系统Ⅱ用作目视系统较光学系统Ⅰ有较高的分辨率。若把光学系统作为摄影系统来使用,其MTF值要大于0.1,从图9-3中可看出,曲线Ⅰ的MTF 值要大于曲线Ⅱ,即光学系统Ⅰ较光学系统Ⅱ有较高的分辨率。且光学系统Ⅰ在低频部分有较高的对比度,用光学系统Ⅰ作摄影使用时,能拍摄出层次丰富,真实感强的对比图像。所以在实际评价成像质量时,不同的使用目的,其MTF的要求是不一样的。 二、利用MTF曲线的积分值来评价成像质量 上述方法虽然能评价光学系统的成像质量,但只能反映MTF曲线上的少数几个点处的情况,而没有反映MTF曲线的整体性质。从理论上可以证明,像点的中心点亮度值等于MTF曲线所围的面积,MTF所围的面积越大,表明光学系统所传递的信息量越多,光学系统的成像质量越好,图像越清晰。因此在光学系统的接收器截止频率范围内,利用MTF 曲线所围面积的大小来评价光学系统的成像质量是非常有效的。 在一定的截止频率范围内,只有获得较大的MTF值,光学系统才能传递较多的信息。

课程评价(量化与质性)

一、课程与量化评价 所谓量化课程评价,就是“力图把复杂的教育现象和课程现象简化为数量,进而从数量的分析与比较中推断某一评价对象的成效。”这种评价方法在20世纪60年代之前占了主导地位,这个历史时期也就是课程评价专家古巴和林肯所说的课程的“第一代评价”和“第二 代评价”时期。 1.理论基础量化评价是实证主义方法论的直接产物。它认为主体和客体是相互孤立的实体。世界是有规则的、可预知的,存在着一般的规律和模式。事物内部和事物之间必然存在逻辑因果关系,量化评价就是利用这些关系。“知识”具有客观规律和可重复性。评价者只要遵循一定的方法规范,就可以将评价的结果在更大的范围内推广。因此,使用一种理性、 客观的方法,配合合适的程序,就能使我们预知和控制世界 2.评价目的量化课程评价追求对被评价对象的有效控制和改进。它的核心价值是秩序和一致,认为课程评价的目的在于把握课程量的规定性,即通过具体的数学统计、运算和量化分析,揭示出与课程相关的数量关系,掌握课程的数量特征和变化,从量的关系上对课程进行判断。评价过程实质上是一个确定课程计划实际达到教育目标的程度的过程。美国评价专 家泰勒的基本原理反映了这个过程,教或学被描述成高度控制、线性的和可测试的活动。 3.评价过程量化评价主要针对课程实施结果进行的,即“应该评价什么”,而不是“什么值得评价”,如测量学生的学习成绩。最常见的评价形式是“课程是否达到这一目标”,如泰勒的评价模式。量化评价的主要过程包括提出问题、设定评价、定义变量、抽样、分析、结论等。它具有标准化程序,是自上而下、从一般到特殊的演绎过程。它先进行假设,然后使用一定的数学方法对课程特征进行量化,如用数学语言表示课程的状态、关系和过程,在此基础上,收集大量的资料进行统计和运算,抽取并推导出对课程评价有价值、有意义的数据资料,然后将事实与假设加以分析比较,并不断修改和完善假设,最终得出结论。课程评价在这里是一种技术性和生产性的过程。技术性,指课程行为是标准化、系统化的;生产性指课程评价的主要目的是提供明确判断或课程决策。 4.评价的具体方法量化评价将事实和价值相分离,强调课程需要严格控制,评价方法主要是对成功或失败,好或坏的量化,强调精确度、信度、效度。它认为方法是“为达到目标和事实而使用的技术”。它主要用观察、实验、调查、统计等方法进行课程评价,对评价的严密性、客观性、价值中立提出了严格的要求,力求得到绝对客观的事实。另外,常用资料的形式对课程现象进行说明,采用逻辑和理性的方法和线性模式,探寻投入、实施过程和结果之间联系。量化评价的方法简便易行,容易操作,具有具体性、精确性和可验证性等特点, 推进了课程评价科学化的进程,因而一直在实践中处于支配地位。 5.评价者的角色量化评价者不考虑评价对象的行为与特定情境的关系,认为现实是不以人的意志为转移的,是客观存在的。评价者在评价之前就作出种种假设,在评价过程中,“客观”地搜集与课程有关的资料,最大限度地测量和解释课程是怎样实施以及结果是什么。他

评价方法和分析评价过程

评价方法和分析评价过程 F3.1 评价方法 安全评价方法是对系统的危险性、有害性及其程序进行分析、评价的工具。目前,已开发出数十种不同特点、适用范围和应用条件的评价方法。按其特性可分为定性安全评价、定量安全评价和综合安全评价。 1、定性安全评价 定性安全评价是借助于对事物的经验、知识、观察及对发展变化规律的了解,科学地进行分析、判断的一类方法。运用这类方法以找出系统中存在的危险、有害因素,再根据这些因素从技术上、管理上、教育上提出防范对策措施,加以控制,达到系统安全的目的。 目前应用较多的方法有“安全检查表”、“危险度评价法”、“预先危险性分析”、“故障类型和影响分析”、“危险性可操作研究”、“如果…怎么办”、“人的失误分析”等分析评价方法。 2、定量安全评价 定量安全评价是根据统计数据、检测数据、同类和类似系统的数据资料,按有关标准,应用科学的方法构造数学模型进行定量化评价的一类方法。主要有以下两种类型:1)以可靠性、安全性、卫生性为基础,先查明系统中的隐患并求出其损失率、有害因素的种类及其危害程度,然后

再以国家规定的有关标准进行比较、量化。 常用的方法有:“事故树分析”、“事件树分析”、“模糊数学综合评价法”、“层次分析法”、“格雷厄姆—金尼法”、“机械工厂固有危险性评价方法”、“原因—结果分析法”等。 2)以物质系数为基础,采取综合评价的危险度分级方法。 常用的方法有:美国道化学公司(Dow Chemical Co.)的“火灾、爆炸危险指数评价法”、英国帝国化学公司蒙德部的“ICI/Mond火灾、爆炸、毒性指标法”、日本劳动省的“六阶段法”、“单元危险指数快速排序法”等。 3、综合性安全评价。 综合性安全评价系指两种以上评价方法进行组合的评价。 F3.2 预先危险性分析 “预先危险性分析”是系统安全分析方法之一,是一种在工程活动之前,特别是设计开始阶段,以系统中存在的危险性类别、发生事故的条件、可能导致的后果进行初步分析,以发现潜在的危险。 其步骤为: 1、对所要分析系统的生产目的、工艺过程及操作条件和周围环境进行充分的调查、了解; 2、收集国内外同类生产过程中发生过的事故情况,判断所要分析的系统是否也会出现类似情况,查出会造成系统

(完整版)像质评价方法

像质评价方法 一、几何像差曲线 1、球差曲线: 球差曲线纵坐标是孔径,横坐标是球差(色球差),使用这个曲线图,一要注意球差的大小,二要注意曲线的形状特别是代表几种色光的几条曲线之间的分开程度,如果单根曲线还可以,但是曲线间距离很大,说明系统的位置色差很严重。 2、轴外细光束像 差曲线 这一般是由两个 曲线图构成图中 左边的是像散场 曲曲线,右边的 是畸变,不同颜 色表示不同色 光,T和S分别表 示子午和弧矢 量,同色的T和S 间的距离表示像 散的大小,纵坐 标为视场,右图 横坐标是场曲, 左图是畸变的百 分比值,左图中 几种不同色曲线 间距是放大色差 值。

二、点列图——光束的光亮度 由一点发出的许多光线经光学系统后,因像差使其与像面的交点不再集中于同一点,而形成了一个散布在一定范围的弥散图形,称为点列图。,点列图是在现代光学设计中最常用的评价方法之一。 图中的几个图分 别表示给定的几 个视场上不同光 线与像面交点的 分布情况。使用点 列图,一要注意下 方表格中的数值, 值越小成像质量 越好。二根据分布 图形的形状也可 了解系统的几何 像差的影响,如, 是否有明显像散 特征,或彗差特 征,几种色斑的分 开程度如何,有经 验的设计者可以根据不同的情况采取相应的措施。RMS RADIUS:均方根半径值; GEO RADIUS:几何半径(最大半径) 三、传递函数 调制传递函数MTF:一定空间频率下像的对比度与物的对比度之比。能反映不同空间频率、不同对比度的传递能力。一般而言,高频传递函数反映了物体细节传递能力,低频传递函数反映物体轮廓传递能力,中频传递函数反映对物体层次的传递能力。

课程评价中的量化评价与质性评价

课程评价中的量化评价与质性评价 数学学院课程与教学论柯燃 摘要: 量化评价与质性评价是课程评价中的两种基本方法。这两种方法在理论基础、评价目的、评价过程、评价的具体方法、上有明显不同。但它们不是两种对立的方法, 在实践中应该把两者紧密结合起来, 互相补充、完善, 走向多元的课程评价方法。 关键词:量化评价质性评价课程评价 评价是揭示个人、社会、自然的价值, 建构价值世界的认识活动。课程评价是以一定的方法、途径对课程的计划、活动以及结果等有关问题的价值或特点作出判断的过程。课程评价的本质就是人对课程的价值判断。课程评价是与教育的发展和改革相随的。在课程理论研究的短短一百年中, 课程目标从强调知识的掌握转向能力的培养, 从强调学习知识转向学会应用, 从强调发展单方面技能转向贯通总体之间的联系。课程的每一次重大进展, 几乎都伴随着研究方法的改进和发展。课程评价经历了测验、评价、评定几个发展阶段。没有一个共同的、适合所有问题的课程评价方法,因为这里涉及两个相当复杂的领域---课程和评价。然而不同的评价手段可以用在不同的环境以满足不同的需要。课程评价的评价方法大致可以分为两类, 一类是量化课程评价, 另一类是质性课程评价。虽然量化评价方法与质性评价方法出现在不同时期, 代表着不同的评价理念, 但作为具体的评价方法, 两者具有各自不同的特点, 适用于不同的评价目标和对象。 一、课程与量化评价 所谓量化课程评价, 就是力图把复杂的教育现象和课程现象简化为数量, 进而从数量的分析与比较中推断某一评价对象的成效。 0这种评价方法在 20 世纪60 年代之前占了主导地位, 这个历史时期也就是课程评价专家古巴和林肯所说的课程的第一代评价和第二代评价时期。 1. 理论基础 量化评价是实证主义方法论的直接产物。它认为主体和客体是相互孤立的实体。世界是有规则的、可预知的, 存在着一般的规律和模式。事物部和事物之间必然存在逻辑因果关系, 量化评价就是利用这些关系。知识具有客观规律和可重复性。评价者只要遵循一定的方法规, 就可以将评价的结果在更大的围推广。因此, 使用一种理性、客观的方法, 配合合适的程序, 就能使我们预知和控制世界。 2. 评价目的 量化课程评价追求对被评价对象的有效控制和改进。它的核心价值是秩序和一致, 认为课程评价的目的在于把握课程量的规定性, 即通过具体的数学统计、运算和量化分析, 揭示出与课程相关的数量关系, 掌握课程的数量特征和变化, 从量的关系上对课程进行判断。评价过程实质上是一个确定课程计划实际达到教育目标的程度的过程。美国评价专家泰勒的基本原理反映了这个过程, 教或学被描述成高度控制、线性的和可测试的活动。 3. 评价过程

光学传递函数的测量和像质评价

光学传递函数的测量和像质评价 引言 光学传递函数是表征光学系统对不同空间频率的目标函数的传递性能,是评价光学系统的指标之一。它将傅里叶变换这种数学工具引入应用光学领域,从而使像质评价有了数学依据。由此人们可以把物体成像看作光能量在像平面上的再分配,也可以把光学系统看成对空间频率的低通滤波器,并通过频谱分析对光学系统的成像质量进行评价。到现在为止,光学传递函数成为了像质评价的一种主要方法。 一、实验目的 了解光学镜头传递函数的基本测量原理,掌握传递函数测量和成像品质评价的近似方法,学习抽样、平均和统计算法,熟悉光学软件的应用。 二、基本原理 光学系统在一定条件下可以近似看作线性空间中的不变系统,因此我们可以在空间频率域来讨论光学系统的响应特性。其基本的数学原理就是傅里叶变换和逆变换,即: dxdy y x i y x )](2exp[,ηξπψηξψ+-=??) (),( (1) ηξηξπηξψψd d y x i y x )](2exp[),(),(+=?? (2) 式中),(ηξψ是),(y x ψ的傅里叶频谱,是物体所包含的空间频率),(ηξ的成分含量,低频成分表示缓慢变化的背景和大的轮廓,高频成分表示物体细节,积分范围是全空间或者是有光通过空间范围。 当物体经过光学系统后,各个不同频率的正弦信号发生两个变化:首先是调制度(或反差度)下降,其次是相位发生变化,这一综合过程可表为 ),(),(),(ηξηξψηξφH ?= (3) 式中),(ηξφ表示像的傅里叶频谱。),(ηξH 成为光学传递函数,是一个复函数,它的模为调制度传递函数(modulation transfer function, MTF ),相位部分则为相位传递函数(phase transfer function, PTF )。显然,当H =1时,表示象和物完全一致,即成象过程完全保真,象包含了物的全部信息,没有失真,光学系统成完善象。由于光波在光学系统孔径光栏上的衍射以及象差(包括设计中的余留象差及加工、装调中的误差),信息在传递过程中不可避免要出现失真,总的来讲,空间频率越高,传递性能越差。要得到像的复振幅分布,只需要将像的傅里叶频谱作一次逆傅里叶变换即可。 在光学中,调制度定义为 min max min max I I I I m +-= (4) 式中max I 、min I 表示光强的极大值和极小值。光学系统的调制传递函数可表为给定空间频率

层次分析法与模糊综合评价的区别

层次分析法与模糊综合判别的区别与联系 1、层次分析法 [ 参考文献:吋义成, 柯丽华, 黄德育. 系统综合评价技术及其应用[M]. 北京: 冶金工业出版社,2006] 人们在日常生活中经常要从一堆同样大小的物品中挑选出最重要的物品,如重量最大的物品,即至少要确定各物品的相对重量。这时,经验和常识告诉我们,可以利用两两比较的方法来达到目的。 若在没有称量仪器的条件下对一组物体的重量进行估计,则可以通过爱对比较这组物体相对重量的方法,得出每对物体相对重量比的判断,从而形成比较判断矩阵,再通过求解判断矩阵的最大特征根和它所对应的特征向量问题,就能计算出这组物体的相对重量。 将此方法应用到复杂的社会、经济和科学管理等领域中,就能确定各种方案、措施、政策等 相对于总目标的重要性排序情况,以供领导者决策。 一般的层次分析法模型由图5-1 所示,分为目标层、准则层、指标层、方案层组成。需要注意几点: (1)层次分析法的评价结构并非是上述部分一成不变的,其中的当指标层因素较少时准则层可以省去(图5-2 ),当某一准则对应的指标层元素过多时可以将其指标层细分为“子准则层和指标层”(图5-4 )。由于层次分析法是利用两两比较完成的,为了便于人的比较与判别,每层的元素个数在3~7 之间为佳,超过7 以后增加了比较判断的难度,因此当元素过多时,可以将其分类后分成两层或多层来判别。 (2)准则层与指标层之间的关系可以对比一下图5-1 和图5-4 ,即每个准则可能有独 用的指标体系,也可能是各准则之间共用某几个指标。 (3)层次分析法的特点是基于某个目标,对多个待评价方案进行评价,从而得到方案的重要性排序。具体到某个问题,其并无相应的数据。而模糊综合判别有相应的基础数据。两者可以结合一起用,比如常用的是模糊综合评判过程中,权重可以由层次分析法计算。 层次分析法的骤如下: 1)在作者建立评价模型后,根据经验对每层里的各个元素建立重要性判别矩阵,从判 别矩阵中可以得到某一层中各个指标的归一化权重(表5-1中的W B,W C1,W C2,W C3,W C4)。(表5-1和5-2 的数据为图5-1 模型的) 2)由层与层之间权重的传递可以得到最低层(具体指标层)的综合权重。如图5-1 所示的图中有得到各个C ij的综合权重W ij(表5-2第2列)。 3)最后,在指标层与方案层之间建立判别矩阵,针对每一个指标C ij 都需要建立一个各 方案A i的比较矩阵,判别A针对C j的重要性w A i (表5-2的每一行)。最后将指标C ij的综合权重W ij与W Ai进行乘法求和,从而得到方案A的最终综合权重刀(W ij心Ai),即为续表5-2的最后一行。

数字式光学传递函数测量和透镜象质评价

实验八 数字式光学传递函数的测量和像质评价实验 1.实验目的 了解光学镜头传递函数测量的基本原理; 掌握传递函数测量和成像品质评价的近似方法; 学习抽样、平均和统计算法。 2. 基本原理 光学传递函数(Optical transfer function, OTF )表征光学系统对不同空间频率目标的传递性能,广泛用于对系统成像质量的评价。 傅里叶光学证明了光学成像过程可以近似作为线形空间中的不变系统来处理,从而可以在频域中讨论光学系统的响应特性。任何二维物体ψo (x , y )都可以分解成一系列x 方向和y 方向的不同空间频率(f x ,f y )简谐函数(物理上表示正弦光栅)的线性叠加: o o (,)(,)exp 2(),(1)x y x y x y x y f f i f x f y df df ψπ∞∞ -∞-∞??= Φ+???? 式中Φo (f x ,f y )为ψo (x , y )的傅里叶谱,它正是物体所包含的空间频率(f x ,f y )的成分含量,其中低频成分表示缓慢变化的背景和大的物体轮廓,高频成分则表征物体的细节。 当该物体经过光学系统后,各个不同频率的正弦信号发生两个变化:首先是调制度(或反差度)下降,其次是相位发生变化,这一综合过程可表为 i o (,)(,)(,),(2)x y x y x y f f H f f f f Φ=?Φ 式中Φi (f x ,f y )表示像的傅里叶谱。H (f x ,f y )称为光学传递函数,是一个复函数,它的模为调制度传递函数(modulation transfer function, MTF ),相位部分则为相位传递函数(phase transfer function, PTF )。显然,当H =1时,表示像和物完全一致,即成像过程完全保真,像包含了物的全部信息,没有失真,光学系统成完善像。 由于光波在光学系统孔径光栏上的衍射以及像差(包括设计中的余留像差及加工、装调中的误差),信息在传递过程中不可避免要出现失真,总的来讲,空间频率越高,传递性能越差。 对像的傅里叶谱Φi (f x ,f y )再作一次逆变换,就得到像的复振幅分布:

(完整版)评价方法综述

评价方法综述 综合评价是指对以多属性体系结构描述的对象系统作出全局性、整体性的评价,即对评价对象的全体根据所给的条件,采用一定的方法给每个评价对象赋予一个评价值,再据此择优或排序。 常用的综合综合评价方法可以分为以下几大类: (1)定性评价方法,包括专家会议法、德尔菲法(Delphi法)。这类方法具有操作简单,可以利用专家的知识,结论易于使用的优点,但是主观比较强,多人评价是结论难收敛,适合于不能或难以量化的大系统,简单的小系统。 (2)技术经济分析方法,包括经济分析法和技术评价法,分别通过价值分析、成本效益分析、价值功能分析,采用NPV(Net Present value)、IRR(Internal Rate of Retum)等指标和通过可行性分析、可靠性评价等。该方法含义明确,可比性强,但是建立模型比较困难,只适用评价因素少的对象。 (3)多属性决策方法(Multi Attribute Decesion-makingMethod,简称DADM),这类方法通过化多为少、分层序列、直接求非劣解、重排次序法莱排序与评价,具有描述精确,可以处理多决策者、多指标、动态的对象的优点,但由于隶属刚性的评价,无法涉及模糊因素的对象。 (4)系统工程法,包括评分法、关联矩阵法和层次分析法(Analytic Hierarchy Proeess,简称AHP),前两者具有方法简单、容易操作的优点,但只能用于静态评价;AHP法的可靠度比较高,误差小,但评价对象的因素不能太多(通常不多于9个)。 (5)模糊数学方法,包括模糊综合评价、模糊积分、模糊模式识别等,能克服传统数学方法中的“唯一解”的弊端,根据不同可能性得出多个层次的问题解,但不能解决评价指标间相关造成的信息重复问题,隶属函数、模糊相关矩阵等的确定方法有待进一步研究。 (6)物元分析方法与可拓评价,可以解决评价对象的指标存在不相容性和可变性的问题。 (7)统计分析方法,包括主成分分析、因子分析、聚类分析和判别分析等,具有全面性、可比性、客观合理的优点,但都需要大量的统计数据,没有反映客观发展水平。

第七章 典型光学系统及其像质评价

第七章典型光学系统及其像质评价 一、选择题 1、在用照相机拍摄景物时,要获得较大的景深,应该() A、增大照相系统的入瞳直径 B.、将对准平面置于无穷远处 C、.选用长焦距镜头 D.、增大光圈数 2、对于照相系统,正确的陈述是() A、焦距变大,可使像增大 B、光圈变大,可使像面照度增大 C、光圈变大,可使像面照度不均匀程度变大 D、相对孔径决定了照相系统的分辨率 3、照相系统的三个重要参数是() A、视场角、分辨率和焦距 B、视场角、相对孔径和焦距 C、视场角、数值孔径和焦距 D、视场角、相对孔径和分辨率 4、拍摄人像艺术照,为突出主要人物,使背景模糊,应选用() A、大焦距、小F数和小对准距离 B、大焦距、大F数和小对准距离 C、大焦距、大F数和大对准距离 D、小焦距、小F数和小对准距离 二、填空 1、人眼的物方焦距要比像方焦距();若某人的远点距离为眼后1m,则需要佩戴()度的老花镜,其焦距为()mm。 2、望远镜系统的光学结构特点是()和()。使用伽利略望远镜观察物体时,孔径光阑是(),视场光阑是()。由于该系统的入窗与物面不重合,所以观察大视场时一般存在()现象。 3、摄影物镜的三个重要参数是()、()和()。其中()影响像面的照度和分辨率。对摄影系统而言,焦距越长,景深越();入瞳直径越大,景深越();拍摄距离越远,景深越()。 4、在变焦距光学系统中,对像面移动进行补偿的方法主要有机械补偿法和()两种。机械补偿法中,焦距的变化是通过()来实现的,其变倍比为()。 三、简答题 1、显微系统的组成和工作原理 2、摄影(照相)系统组成与成像原理

四、计算题 1、有一个显微镜系统,物镜的放大率为-25×,目镜的倍率为10×(均按薄透镜),物镜的共轭距为195mm。求; (1)系统的等效焦距和总倍率; (2)物体的位置; (3)物镜和目镜的焦距; (4)光学筒长; (5)物镜和目镜的间距; 2、一开普勒望远镜,物镜焦距f0ˊ=200mm,目镜焦距f eˊ=25mm,物方视场角2ω=80,渐晕系数K=50%,为了使目镜通光口径D=23.7mm,在物镜后焦面上放一场镜,试求: (1)场镜焦距; (2)若该场镜试平面在前的平凸薄透镜,折射率n=1.5,求其球面的曲率。

常见案例分析题之“评价类题型”分析方法

常见案例分析题之“评价类题型”分析方法欢迎来到天津教师资格招聘考试网,中公天津教师招聘考试网是中国教师第一门户网站,提供历年中小学教师资格证、考试培训、面试辅导、最新教师考试讲座等全方位教师考试信息,预祝广大考生顺利。 考试过程中,在案例分析题中经常会出现评价这一类题目,问法比较相似,如下: 1、评析材料中教师的做法是否合理? 2、对老师的处理手段进行评析。 3、你如何看待老师的这种做法? 4、你认为这种做法合理么? 5、你认为这种做法对么? 6、谈谈你对这件事的看法。 【参考例题】 一天,为让班会开得成功,我选了—篇课文改写成剧本,准备排演课本剧。第二.我在班上说了这—想法,很多同学都表示赞同。这时,我听到小雯和同桌小声议论:”老师怎么选这篇课文,又长又不好演。”“你管呢.让你演什么就演什么呗。”“我可不想演。”听到这儿,我的心一沉。下课后,我请小雯来办公室.让她谈—谈自己的想法。他说:“老师,我觉得您选的课文不好.而且每次您都是写好了剧本让我们演,能不能让我们自己试一试呢?”她的话让我突然意识到他们长大了,并不希望老师什么都“包办代替”。于是,我把这项任务交给了小雯.她高兴的接受了。接下来,她就忙着和同学选课文.编剧本,做道具其间还找我做参谋。班会如期召开,课程剧表演非常成功。 问题:请评价老师的做法。 【思路分析】 既然是让我们谈看法、进行评价。 那么首先发表我们的观点——这个做法好或者不好。 其次再进行分析为什么好(对学生、老师),为什么不好。 若是“好”,则遵循了什么? 若是“不好”,则违背了什么? 【参考点】 表明观点——赞同(不赞同)、合理(不合理) 是否体现(遵循)或者违背以下几点: (1)素质教育的内涵——提素个性创两全

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