消色差双胶合透镜设计
设计性实验
一、实验目的
掌握zemax光学设计软件的使用，能进行光学器件的设计和仿真，理解各种光学设计的基本分析原理，了解像差的基本概念、意义。
二、实验内容
设计一个校正球差的消色差双胶合镜，作为望远镜物镜。孔径D=10 cm，c1=0.002957 cm-1，c2=-0.020184 cm-1，c3=-0.00771 cm-1。厚度t1=1.9 cm，t2=1.3 cm。玻璃选择：第一透镜选BaK1 （1.5725、57.55），第一透镜选BaSF2 （1.66446、35.83）。如图所示。
三、实验仪器
计算机、光学系统设计软件Zemax。
四、实验原理
几何光学设计主要采用光线追迹法（Ray tracing）来分析光线在光学系统中的传输路径。通过光线追迹法可以确定系统的一些基本参数，如焦距、光阑，入射光瞳、出射光瞳、入射窗、出射窗等。通过光线追迹法还可以分析系统像差。
五、实验步骤
步骤一：创建设计
建立新文件，并保存。
步骤二：系统参数设置
1 将单位设置为毫米，将入射光瞳直径设置为100毫米。方法：System-General。如下图。
2 对计算视场进行设计，设置了两个视场（0度和3度），本系统中视场的影响不大，因为物处于无穷远。方法：System-Fields。如下图。
步骤三：面输入
输入三个面，如图所示。插入光学面的方法为：Edit-Insert Surface或Edit-Insert After。
编辑好透镜数据之后可以查看透镜的光学结构，方法为：Analysis-Layout-2D Layout。
步骤四：系统参数计算
计算系统数据的方法：Report-System Data。结果一般如下图所示。我们记录几个数据：EFL、BFL、入瞳直径、出瞳位置与直径。
计算光线追迹数据的方法：Analysis-Calculations-Ray trace。我们只查看近轴光线数据，一般如下图所示。
步骤五：成像质量分析
进行如下的仿真，并对结果做恰当的分析。 1 像场弯曲/畸变的计算
像场弯曲通常用细光束子午弯曲T
x '和细光束子弧矢弯曲S x '来表示。两种之差为TS
T S x x x '''=-称为像散。0TS x '=表示没有像散。 计算像场弯曲/畸变的步骤为：Analysis-Miscellaneous-Field Curv/Dist 。 该图中横坐标为像散值，纵坐标为像方视场。 场畸变定义为
100
chief ref
ref
y y Distortion y -=
?
其中为实际主光线与像平面的交点高度，为近轴主光线与像平面的交点高度，可认为是理想像高。
2 纵向球差的计算
纵向球差通常称为球差，指轴上物点发出的不同角度的光的像点不同所产生的像差，是相对孔径高（pupil height ）的函数。
计算球差的步骤为：Analysis-Miscellaneous-Longitudinal Aberration 。不同色光的球差之差成为色球差。纵坐标为孔径高。 3 横向色差的计算
横向色差定义为不同颜色光的主光线在同一基准像面上的高度之差，属于轴外细光束像差，是视场的函数。纵坐标为像方视场。教材中通常记为FC y δ。 计算横向色差的步骤为：Analysis-Miscellaneous-Lateral Color 。
4 垂轴像差的计算
表示不同孔径的子午、弧矢光线在理想像面的交点和主光线在理想像面的交点的距离，分为X、Y方向的距离。
计算横向色差的步骤为：Analysis-Fans-Ray Aberration。该图中横坐标为孔径高，纵坐标为垂轴像差，可以计算不同视场的垂轴像差。我们只选取最小视场，单色光。方法Settings-。设置如下图所示。
5 点列图
由一点发出的各个角度的光在像面上的像点图。我们观察近轴光线的点列图。方法：Analysis-Spot diagram-Standard。
我们只选取最小视场，单色光。方法Settings-。设置如下图所示。
6 几何调制传递函数
Analysis-MTF-Geomatric-MTF。当空间频率增大到某一值时，MTF=0，这一频率成为空间截止频率。MTF=0.136是的空间频率称为系统的极限分辨率。
根据几何调制传递函数求系统的空间截止频率、极限分辨率。
六、讨论
将曲率进行修改，分别修改为c1=0.011488 cm-1，c2= -0.011503 cm-1，c3= -0.000804 cm-1。其它参数不变。计算纵向球差，并与前面的结果比较。
计算正弦差，轴向色差
第１７卷第１２期２００９年１２月 光学精密工程 ＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏｌ－１７Ｎｏ：１２ Ｄｅｃ．２００９ 文章编号１００４—９２４Ｘ（２００９）１２－２９７５—０８ 平面对称光学系统像差理论的扩展 吕丽军，石亮 （上海大学精密机械系，上海２０００７２） 摘要：将平面对称光栅系统的波像差理论扩展于平面对称折射光学系统，指出在光学系统像差问题上，反射光学系统可以看成是折射光学系统在物像空间折射率相同情况下的特例。首先，把波像差表达式扩展于光线斜入射下平面对称折射光学系统；然后，根据折射光学系统的要求，对光栅像差的推导过程进行相应的修正，最终，导出了任意方位像平面上的像差。结果表明，导出的像差表达式同时适用于反射、衍射、折射３种光学系统的像差计算。与光线追迹解析法导出的像差系数进行了解析比较，并分别应用提出的像差表达式和光线追迹程序Ｚｅｒｎａｘ对一透镜光学系统在斜入射角为５０。下的光束进行成像数值模拟，两种方法都验证了提出理论的正确性。 美键词：波像差；平面舛称光学系统；透镜；光学设计 中图分类号：０４３５．２；ＴＨ７０３文献标识码：Ａ Ｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆａｂｅｒｒａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙｏｆｐｌａｎｅ－ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｓ ＬＵＬｉ－ｊｕｎ，ＳＨＩＬｉａｎｇ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｂｅｒｒａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙｏｆｐｌａｎｅ－ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｇｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｉｓｅｘｔｅｎｄｅｄｔｏｔｈｅｐｌａｎｅ－ｓｙｍｍｅｔ—ｒｉｃｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｓｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｉｔｉｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈａｔ，ａｓｆａｒａｓｔｈｅｏｐｔｉｃａｌａｂｅｒｒａｔｉｏｎｉｓｃｏｎ—ｃｅｒｎｅｄ，ｔｈｅｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｃａｎｂｅｒｅｇａｒｄｅｄａｓａｓｐｅｃｉａｌｃａｓｅｏｆｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｏｎｅｗｈｅｎｔｈｅｒｅｆｒａｃ—ｔｉｖｅｉｎｄｅｘｅｓｏｆａｎｏｂｊｅｃｔａｎｄａｎｉｍａｇｅｓｐａｃｅｓａｒｅｉｄｅｎｔｉｃａｌ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｗａｖｅａｂｅｒｒａｔｉｏｎｓａｒｅｇｅｎｅｒａｌ—ｉｚｅｄｔｏｔｈｅｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｐｌａｎｅ－ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｓｙｓｔｅｍｓ。Ｔｈｅｎａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｓｙｓ—ｔｅｒｎ。ｔｈｅａｂｅｒｒａｔｉｏｎｉｓｍｏｄｉｆｉｅｄｔｏｄｅｒｉｖｅｔｈｅａｂｅｒｒａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｅｏｆａｎａｒｂｉｔｒａｒｉｌｙｉｍａｇｅｐｌａｎｅ．Ａｎａｌｙ—ｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｂｅｒｒａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｅｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｅｘｐｒｅｓｓａｓｅｔｏｆｆｏｒｍｕｌａｅｆｏｒｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ，ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅａｎｄｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｅａｂｅｒｒａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓａｒｅｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅｉｄｅｎｔｉｃａｌｔｏｔｈｏｓｅｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａｅｏｆｔｈｅｒａｙ－ｔｒａｃｉｎｇｓｐｏｔｄｉａｇｒａｍ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｆｏｒｍｕｌａｅａｎｄＺｅｍａｘｒａｙ－ｔｒａｃｉｎｇｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓａｒｅｕｓｅｄｔｏｉｍａｇｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｆｏｒａｌｅｎｓｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈａｌｉｇｈｔｂｅａｍａｔａｎｏｂｌｉｑｕｅａｎｇｌｅｏｆ５０。，ａｎｄｂｏｔｈｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｖａｌｉｄａｔｅｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｂｅｒｒａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｖｅａｂｅｒｒａｔｉｏｎ；ｐｌａｎｅ－ｓｙｍｍｅｔｒｉｃｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ；ｌｅｎｓ；ｏｐｔｉｃａｌｄｅｓｉｇｎ ，， 收稿日期：２００８—１２?１５；修订日期：２００９—０２－２３． 基金项目：国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．１０７７５０９５）；上海市教委创新基金资助项目（Ｎｏ．０８ＹＺｌ４） 万方数据
对系统评价的看法！ 我也说两句：一谈系统评价免不了说文献收集要全，有人认为连未发表的文献都要收集到。一个“全”字谈何了得，怎样才能全呢？我认为全与不全是相对的。我们收集文献的目的主要是要得到科学的系统评价结果，不是为了在文章后多列参考文献。有时收集到大量文献，经过评价全部排除啦！（尤其是早期的和中文的文献，有些文献分组甚至采取随便法）浪费时间。是不是可以借鉴SCI、统计源期刊等的方法，划定一些高质量的期刊进行收集，这样节省人力物力。也避免了一些低质量文献对系统评价结果的影响，能更好的减少偏倚。（一些劣刊发表的文章真的不看也罢，一看就是整篇都是造的） 谈谈这一年多做系统评价的看法（因为是初学者，如有不足之处，请指正）： 1、前面很多贴子都谈到SR对高质量RCT文献的要求，这确实是”制 约“SR开展的一个很重要因素。在SR中可以通过剔除文献质量评级低的文献，作进一步的敏感性分析，验证研究结果的稳定性，这在某种程度上可以减少文献质量给SR结果带来的不利影响。不过纳入高质量文献进行SR依然是理想的选择，这反过来也会促进临床科研设计和规范文献的发表。 2、在发表性偏倚方面，目前漏斗图的评价并不是理想的方法，还存在很多问题，不知道大家如何看待。失效安全数的计算可以定量评估发表性偏倚的大小，但是目前的很多SR文章多以漏斗图为主，失效安全数这方面的涉及很少，不知道是何故？ 3、Meta-分析合并一些小样本量的RCT试验，“增大统计强度”（当然前提是做严格的同质性分析）。有一篇文献提到合并小样本量RCT的结果与类似样本数的单个大型RCT试验的结果不一定相同，这种矛盾如何解决，是否反映了Meta－分析基本统计思想的某种缺陷？ mmbug wrote: 我自己做过三次系统评价了，其中只发表了1篇，还帮助一名博士发表了1篇，实在是想做点实实在在的事情，但感慨很多。 当我注册成为的1员，看到了这个题目，刚刚做完一个药物的系统评价，真不知该从何说起。就几点体会与大家分享，希望可以共勉。 1、系统评价最难的地方在于文献的收集，大家都知道，不多说。本人刚做完的系统评价，因为该药为中药提取液，没有在国外上市，故没有西文文献。共收集到281篇中文的临床研究文献，发表时间为1996年至今。：）不愧为人口大国啊，文献量也很大，呵呵……
系统评价(Systematic Review)是循证医学研究工作的基础，系统评价的结果就是循证医学所谓的证据。其含义就是在全面搜集所有相关临床试验研究基础上，通过科学的方法筛选出合格的研究，继而对合格的研究进行综合分析和统计学处理，形成较单个研究更为可靠的分析结果，最后把结果以严谨、简明的形式予以公布，用于指导临床决策的过程。 一、形成需要解决的临床问题 系统评价可以解决下列临床问题：病因学和危险因素研究；治疗手段的有效性研究；诊断方法评价；预后估计；病人费用和效益分析等。进行系统评价的最初阶段就应对要解决的问题进行精确描述，包括人群类型(疾病确切分型、分期)、治疗手段或暴露因素的种类、预期结果等，合理选择进行评价的指标。指标的选择直接影响文献检索的准确性和敏感性。例如评价某种原发性肾小球肾炎(PGN)的糖皮质激素治疗效果，必须首先明确：何种病理类型、临床分期或严重程度、强的松剂量和用法、近期疗效判定(蛋白尿严重程度、重复肾活检)、远期效果判定(发展到终末期肾功能不全的时间)。评价指标需充分凭借研究者本人的专业知识进行合理、慎重选择，如PGN的远期治疗效果就不能用生存率或死亡率来评价，因为PGN 的后果是终末期肾功能不全。后者如果接受合理的血液净化治疗，其寿命可以无限期延长。评价指标选择错误，将导致系统评价无法顺利进行或者其结果没有临床价值。 二、检索文献及搜集原文 美国国家医学图书馆(NLM)编纂的医学文献检索数据库(MEDLINE)是目前世界公认的进行医学文献检索的主要工具。MEDLINE收录了来自世界上70多个国家超过3 900多种生物医学类期刊中的文章，包含文献数目超过900多万篇。并且每年有数十万篇的最新文献被补充进来。 在正式进行文献检索之前，两种类型的文献必须予以注意：①已有的系统评价文献，避免重复性工作或者作为重新评价的参考。这些文献主要以3种出版类型(publication type, PT)出现：学术性综述(Review-academic)、教育性综述(Review-tutorial)和Meta-分析(Meta-analysis)；②指导原则(Guideline)类文献，这类文献都是由本专业学术会议制定，以系统评价作为依据，并且经过专家讨论后集体制定，因此，具有权威性。如果没有新的临床试验研究可以补充修改Guideline，那么重新系统评价将没有实际临床意义。以出版类型方式进行文献检索，很容易检索到这两类文献。 进行系统评价工作时必须全面检索到相关的临床研究，避免遗漏有价值的文献，增加系统偏倚。文献检索的全面性是系统评价与一般文献综述的重要区别。文献综述多涉及部分文献，也即研究者能够轻易获得原文的文献，其中包含较多综述者的主观判断，结论缺乏客观性和说服力。系统评价的文献检索存在一些需引起特别重视的问题。首先，检索工作要及时，避免遗漏最新文献。其次，应检索到各种类型的文献。随机对照临床试验(randomized-controlled-trials, RCT)虽然是最可靠的证据来源，但是其它类型的临床试验研究也都要予以考虑。尤其是进行病因学研究时，队列研究和病例对照研究是主要的数据来源。差别在于各种临床研究论证强度不同。因此，需要制定适用于不同类型研究、一般性的检索策略，其中既要注意检索的特异性，更要注意检索的敏感性。 制定检索策略还需要研究者的专业知识。例如，评价轻微病变型肾小球肾炎的糖皮质激素治疗效果。糖皮质激素包括不同的药物，如强的松、脱氢皮质醇、曲安松、氟美松等，同时糖皮质激素本身又有不同名称，如corticoid、corticosteroid等。进行检索时先要明确各种药物的标准医学主题词名称，随之对每一个主题词进行检索，并以逻辑“或”对结果进行合并，得出“糖皮质激素”的检索结果。然后同“轻微病变型肾小球肾炎”进行逻辑“与”运算，随之还要和上一段的检索结果进行逻辑“与”运算。 文献检索完成后，下一步工作是搜集原始文献。因为文献检索时获得的文摘包含的信息量不能满足系统评价的需要。研究者最好具有信息资源优势，能够较容易地获得原始文献。
§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。
c 2?解：由 n -得: v I =30 °有几何关系可得该店反射和折射的光线间的夹角为 6、若水面下 200mm 处有一发光点，我们在水面上能看到被该发光点照亮的范围 （圆直 径） 有多大？ 解：已知水的折射率为 1.333,。由全反射的知识知光从水中到空气中传播时临界角为： 1 Sin l m 半= =0.75，可得I m =48.59 ； tanl m =1.13389，由几何关系可得被该发光点照 n 1.333 光在水中的传播速度：V 水 3 1Q8(m/S) 2.25(m/s) 1.333 光在玻璃中的传播速度：v 玻璃 C 3 1 沁 1.818(m/s) 1.65 n 玻璃 5米的路灯（设为点光源）1.5米处，求其影子长度。 1 7 x 解：根据光的直线传播。设其影子长度为 X ,则有 可得x =0.773米 5 1.5 x 4.一针孔照相机对一物体于屏上形成一 60毫米高的像。若将屏拉远 70毫米。试求针孔到屏间的原始距离。 3?—高度为1.7米的人立于离高度为 50毫米，则像的高度为 解：根据光的直线传播，设针孔到屏间的原始距离为 X ，则有 卫_ 50 x 60 可得x =300 (毫米) x 5.有一光线以60 的入射角入射于■:'的磨光玻璃球的任一点上, 到球表面的另一点上，试求在该点反射和折射的光线间的夹角。 其折射光线继续传播 解：根据光的反射定律得反射角 I =60 °而有折射定律 n sin I nsin I 可得到折射角 90 °
亮的范围（圆直径）是2*200*1.13389=453.6（mm） 7、入射到折射率为；- ..「1二的等直角棱镜的一束会聚光束（见图1-3）,若要求在斜面上发生全反射，试求光束的最大孔径角--' 解：当会聚光入射到直角棱镜上时，对孔径角有一定的限制，超过这个限制，就不会发生全反射了。 1 由sinl m —,得临界角I m 41.26 n 得从直角边出射时，入射角i 180 l m 90 45 3.74 由折射定律■S匹丄，得U 5.68即2U 11.36 sinU n
信息系统的综合评价 ①综合评价的基本概念 我们所面对的信息系统是一个复杂的系统。它所追求的不仅仅是单一的经济性目标。除了从费用、经济效益和财务方面的考虑外，它还涉及技术先进性、可靠性、适用性、易维护性和用户界面友善性等等技术性能方面的要求，以及改善员工劳动强度和企业经营环境，增强市场竞争力等间接效益或企业文化方面的目标。上述目标的多重性产生了对信息系统进行多指标综合评价的必要性。 多指标综合评价的理论和方法研究是一个正在发展的领域，有关它在信息系统评价中的应用研究则更有待人们的努力。这里所谓的信息系统多指标综合评价，是指对信息系统所进行的一种全方位的考核或者判断，它具备以下特征： 它的评价包含了多个独立指标 这些指标分别体现着信息系统的不同方面，通常具有不同的量纲 综合评价的目的是对信息系统做出一个整体性的判断，并用一个总评价值来反映信息系统的一般水平。 一般说来，信息系统多指标综合评价工作主要包括三方面的内容： 综合评价指标体系及其评价标准的建立，这是整个评价工作的前提 用定性或定量的方法确定各指标的具体数值，即指标评价值 各评价值的综合，包括综合算法和权重的确定、总评价值的计算等 ②综合评价指标体系的基本框架 所谓信息系统综合评价体系，是指一套能够反映所评价信息系统的总体目标和特征，并且具有内在联系、起互补作用的指标群体，它是信息系统整体状况的客观反映。一个合理、完善的指标体系，是对信息系统进行全面评价和分析的先决条件。信息系统与其它系统相比，既具有一般系统的共性又有其特性，在综合评价指标体系的构成原则上可表现为以下几点： 整体性原则。信息系统是一个完整的人——机系统，系统各组成部分需协同运动才能发挥作用，指标体系应能全面地反映所评价系统的综合情况。从管理信息的采集、加工、传输子系统、相应的业务部门组织环节到系统直接操作人员等各个组成部分，都应该客观地加以观察；信息系统对于管理所产生的直接和间接效果，也必须全面加以考虑。 可测性原则。指标的涵义必须明确，数据资料应收集方便，计算简单。同时，指标体系内部及外部的同类指标之间能够比较，同一指标要具有历史可比性，这样才能从历史和现实的角度综合评价信息系统的现状和发展。 动态性原则。在信息系统发展的不同时期，对于信息系统的不同类型，都应能在评价指标体系中得到体现，根据需要可作相应的调整和改变。同时，指标设置要有重点，对于非重要方面的指标可以适当设置得粗些，以简化评价过程。 层次性。这里的层次性包含多重意义，首先是指标结构自身的多重性，即一个指标由若干其它指标所决定而构成树形结构，这将为衡量信息系统项目的效益和确定指标的权重带来方便；其次是信息系统所属部门的层次，如对于宏观信息系统而言，国家经济信息系统是国家、省、（市）地、县四层结构，要求指标体系能客观反映信息系统的这一特征。各层的子系统都应有相应的评价指标；再有是系统技术特征上的层次性。例如，对于微观信息系统即企业信息系统来说，EDPS扩展后构成高一层次的MIS，MIS的评价指标体系就必须对EDPS具有包容能力。接口指标应当一致。并且能够有效地消除指标间的相关关系。 各指标之间应尽可能避免显见的包容关系。对隐含的相关关系，要设法以适当的方法消除。
评价的关键是要定出评定质量的指标以及评定优劣标准。由于管理信息系统的评估指标(包括定性指标和定量指标)不仅数量多、比较复杂，而且随着信息系统的发展，指标也在变化，因此建立价值评估体系是当务之急。有一个客观的、科学的价值评估模型，我们才能对信息系统进行全面综合评价。 借助于运筹学和系统工程领域的层次分析法(AHP)，对多指标的信息系统进行综合评估，是一种有意义的尝试。层次分析法是美国运筹学家沙旦于20世纪70年代提出的，是一种定性分析和定量分析相结合的多目标决策分析方法。 采用层次分析法建立的信息系统价值评估模型，在信息系统评价指标中包括：定量指标，即投入指标和产出指标；定性指标，即宏观和微观指标。 1．定量指标 分析定量指标可以按传统的模式，广义的信息系统的投资回报可以简单写成： ROI＝(成本降低十收入增长)／总成本 (1)投入指标(总成本) 1)系统分析设计费用和实施费用，包括硬件、软件和人员消耗费用等。 2)人力成本，包括人员重新招聘、人员重新部署和人员培训的费用。 3)流程成本，这也是很重要的。因为部署信息系统的企业需要对现有的工作流程进行改造。 4)系统运行成本，诸如集成和测试费用、运行费用、管理费用、数据分析成本、数据转换成本等。 5)信息系统的维护和持续改进费用。 6)机会成本。例如，企业由于选用其中某一家厂商的管理软件系统，而放弃了其他厂商所能够带来的机会效益，就是一种典型的机会成本。 (2)产出指标 产出指标主要包括收入增加和成本降低。 2．定性指标 (1)宏观指标 1)企业的经济效益和竞争力是否提高了。如果将其转变为具体的经济指标，可以分为利润率、成本费用利润率、流动资金周转率、存货周转率、全员劳动生产率、计划执行准确率、设备利用率、市场信息准确率、客户满意率、交货准时率、产品优质率等。 2)管理模式、组织结构和业务流程是否有所创新。 (2)微观指标 1)信息系统的应用广度和深度，包括系统的用户数量、用户的职位、系统信息数量、业务信息数量等。 2)信息系统对资源的开发率和利用率。如果把OA信息系统比作人体骨骼的话，信息资源就是肌肉和血液。从信息资源开发利用角度，可以评价信息系统的利用程度和企业的知识管理水平。这可以从挖潜能力以及信息的收集、加工和共享方面进行评估。 3)企业的业务流程、工作流程是否发生了实质性的变化。 4)员工素质的提高和员工参与信息化的程度。人力资源是企业信息化的重要组成部分，也是信息化的参与者，即信息化的主体。在这里，人力资源包括信息技术人员和企业的其他员工。对于前者的评价，主要考察其计算机应用能力、软件设计开发能力以及理论和实践相结合的能力；而对后者，由于企业信息化的深入，员工积累了丰富的经验和教训，这是推动企业信息化的基础。 5)是否改善员工工作满意度。 6)企业不同部分之间是否拥有统一的基础数据环境，以及能否实现协同工作流。
1．系统评价时会涉及到价值问题，试说明如何理解“价值”。 从哲学意义上来讲，就是评价主体对某个评价对象在理论上、实践上所具有的作用和意义的认识或估计；从经济意义上来讲，就是根据评价主体的效用观点对于评价对象能满足某种需求的认识或估计。 2．系统评价中常用的评价尺度有哪几种？ （1）绝对尺度；（2）间隔尺度；（3）顺序尺度；（4）名义尺度 3．结合实例具体说明系统评价的步骤和内容。 （1）初步探讨，包括评价目的、评价范围、评价立场、评价时期；（2）评价系统的分析；（3）评价指标的选择；（4）评价函数的确定；（5）评价值的计算；（6）综合评价 4．试分析说明系统评价在系统工程中的作用。 系统评价在系统工程中式一个非常重要的问题，同时也是一项非常困难的工作。系统工程是一门解决系统问题的技术，通过系统工程的思想、程序和方法的应用，最终实现系统的综合最优化，在这个过程中，不仅通过系统分析提出了多种达到系统目的的替代方案，而且还要通过系统评价从众多的替代方案中找出所需的最优方案。 5．在费用—效益分析法中，有哪几种评价基准？ （1）效率性基准，即在一定费用条件下，效益大的替代方案的价值高； （2）经济性基准，即在一定效益条件下，费用小的替代方案的价值高； （3）纯效益基准：效益减去费用后的余额称为纯效益，纯效益大的替代方案的价值高 6．试说明关联矩阵法原理，并对两两比较法和古林法进行比较分析。 关联矩阵法是多目标系统评价常用的方法，其具体原理如下：设 m A A A ,,,21 是某评价对象的m 个替代方案， n x x x ,,,21 是评价替代方案的n 个评价指标，m w w w ,,,21 是n 个评价指标的权重，in i i v v v ,,,21 是第i 个替代方案i A 的关于 ()n j x j ,2,1=指标的价值评定量，则替代方案i A 的价值评定的综合评分值i v 可以 利用加权和得到。 比较分析：略 7．试简述关联树法的原理和步骤。
第六章像差与成像质量评价 在几何光学中，我们从理想光学系统的观点讨论了光学系统的成像原理。但是，实际光学系统只在近轴区才具有理想光学系统的性质，即只有当孔径和视场很小的情况下才能成完善像，而这样的光学系统实际应用意义不大。
第一节:概述 通过前面的学习，我们了解到：除平面反射镜外，其他的光学系统都不能成完善像，即系统存在像差。像差是指实际光学系统的成像与理想光学系统成像之间的差异。实践和理论都可证明要完全消除像差也是不能的。 但是从另一方面看，由于人眼和其他光接收器本身都具有一定的缺陷，所以也就没有必要把光学系统的像差完全消除。实际上，只要把影响像质的几个主要像差减小到某种容限范围内,即接收器不能察觉时，就可认为光学系统得到了满意的成像效果。 像差，透镜或反射镜所呈的像与原物面貌并非完全相同的现象。造成球面像差的原因：是由于一点光源发散的光线被分聚在不同的点上的缘故。
理想光学系统 ＊如果通过光学系统后仍然是同心光束，则在会聚点成像：完善像点。＊物面上所有点发出的光束都在像方成完善像点：则系统成完善像。＊不考虑像差的成像关系即是理想光学系统。 完善成像的物理条件由于物点发出的是球面波，而其完善像点由会聚的球面波形成，而球面波面之间的光程是相等的，所以，完善成像的物理条件是：物点和像点之间所有光线的传播等光程。
完善成像的条件是苛刻的 在实际工程中，满足等光程、满足完善成像条件是很困难的。数学推导得出光学透镜表面是一个4次曲线方程，将该曲线绕光轴旋转得到卵形曲面。它的加工是十分困难的。 在非完善成像的情况下，成像光束不再是同心光束，得到的像点为一个弥散斑。
波前像差与视觉质量关系的研究进展（作者:___________单位: ___________邮编: ___________） 【关键词】波前像差视觉质量研究进展 像差在物理光学上已不是一个新概念,近几年来随着角膜屈光手术的推广,由其引发的术后夜间视力下降、对比敏感度下降、眩光等一系列问题将像差与屈光手术牢牢地联系在一起,将这一物理光学的基本概念带入了一个新舞台,波前像差检查技术的出现为准分子激光角膜屈光手术后的视觉质量评价提供了一个客观的方法，现将像差、视觉质量有关内容及他们的关系综述如下。 1 像差概念和波前像差概述 实际工作中光学系统所成的像与近轴光学(Paraxial Optics，高斯光学)所获得的结果不同，有一定的偏离，光学成像相对近轴成像的偏离称像差。光的传播是以波的形式振荡向前的，一个点光源发出的光波是以球面波的形式向周围扩散，假设该点发出的光波在某一时刻停滞不前，所有光点形成的一个波面，就像战场阵地上士兵组成的阵，因此称为波阵面(wavefront)，直译为波前。当该球面波向周围扩散传播没有遇到人和不均匀的阻力时，其波面即为理想波面，是以理想像点为中心的一个球面;而实际上该球面波向周围扩散传播时将
受到介质中不均匀的阻力，其波面应为实际波面，是以非理想像点为中心的一个波面，理想波面与实际波面之间的光程差(optical path difference,opd)即称为波阵面像差(wavefront aberration)，直译为波前像差[1]。 根据人体生理学，对于人眼系统，其像差主要来源于其光学系统的缺陷：角膜和晶状体的表面不理想，其表面曲度存在局部偏差;角膜与晶状体、玻璃体不同轴;角膜和晶状体以及玻璃体的内含物质不均匀，使折射率有局部偏差。各种光通过人眼的折射率不同，不可避免地产生色差。研究显示各种像差对人的视觉质量都具有重要的影响，在正常人眼的像差中，球差和色差是影响视网膜成像的重要因素。而像散和彗差等轴外像差居于次要地位[2]。在瞳孔小于3 mm时，人眼的像差主要是离焦、散光、彗差、球差等常规的像差，当瞳孔增大超过7.3 mm时，影响人眼的视觉质量和视网膜分辨率的主要原因是非常规像差[3]。单色像差和瞳孔的大小(即调节作用)有明显相关性，随调节程度加强像差明显升高，而且对于PRK、LASIK术后大瞳孔(7 mm)患者像差明显高于小瞳孔(3 mm)的患者[4]。这些结构上的偏差使得经过偏差部位的光线偏离理想光路，以至物体上一点在视网膜的对应点上不是一个理想的像点，而是一个发散的光斑，其结果是整个视网膜像对比下降，视觉模糊。实践证明，基于几何光学原理对人眼光学系统特性的传统评价方法存在很大的局限性。 2 视觉质量 目前公认的评价视觉质量的指标包括视力、对比敏感度检查和主
第五节光学系统像差实验 一、引言 如果成像系统是理想光学系统, 则同一物点发出的所有光线通过系统以后, 应该聚焦在理想像面上的同一点, 且高度同理想像高一致。但实际光学系统成像不可能完全符合理想, 物点光线通过光学系统后在像空间形成具有复杂几何结构的像散光束, 该像散光束的位置和结构通常用几何像差来描述。 二、实验目的 掌握各种几何像差产生的条件及其基本规律，观察各种像差现象。 三、基本原理 光学系统所成实际像与理想像的差异称为像差，只有在近轴区且以单色光所成像之像才是完善的（此时视场趋近于0，孔径趋近于0）。但实际的光学系统均需对有一定大小的物体以一定的宽光束进行成像，故此时的像已不具备理想成像的条件及特性，即像并不完善。可见，像差是由球面本身的特性所决定的，即使透镜的折射率非常均匀，球面加工的非常完美，像差仍会存在。 几何像差主要有七种：球差、彗差、像散、场曲、畸变、位置色差及倍率色差。前五种为单色像差，后二种为色差。 1.球差 轴上点发出的同心光束经光学系统后，不再是同心光束，不同入射高度的光线交光轴于不同位置，相对近轴像点（理想像点）有不同程度的偏离，这种偏离 δ'）。如图1-1所示。 称为轴向球差，简称球差（L 图1-1 轴上点球差 2．慧差 彗差是轴外像差之一，它体现的是轴外物点发出的宽光束经系统成像后的失对称情况，彗差既与孔径相关又与视场相关。若系统存在较大彗差，则将导致轴外像点成为彗星状的弥散斑，影响轴外像点的清晰程度。如图1-2所示。
图1-2 慧差 3.像散 像散用偏离光轴较大的物点发出的邻近主光线的细光束经光学系统后，其子午焦线与弧矢焦线间的轴向距离表示： ts t s x x x '''=- 式中，t x ',s x '分别表示子午焦线至理想像面的距离及弧矢焦线会得到不同形状的物至理想像面的距离，如图1-3所示。 图1-3 像散 当系统存在像散时，不同的像面位置会得到不同形状的物点像。若光学系统对直线成像，由于像散的存在其成像质量与直线的方向有关。例如，若直线在子午面内其子午像是弥散的，而弧矢像是清晰的；若直线在弧矢面内，其弧矢像是弥散的而子午像是清晰的；若直线既不在子午面内也不在弧矢面内，则其子午像和弧矢像均不清晰，故而影响轴外像点的成像清晰度。 4.场曲 使垂直光轴的物平面成曲面像的象差称为场曲。如图1-4所示。 子午细光束的交点沿光轴方向到高斯像面的距离称为细光束的子午场曲；弧矢细光束的交点沿光轴方向到高斯像面的距离称为细光束的弧矢场曲。而且即使像散消失了（即子午像面与弧矢像面相重合），则场曲依旧存在（像面是弯曲的）。 场曲是视场的函数，随着视场的变化而变化。当系统存在较大场曲时，就不
光学系统像差测量实验 RLE-ME01 实 验 讲 义 版本：2012 发布日期：2012年8月
前言 实际光学系统与理想光学系统成像的差异称为像差。光学系统成像的差异是《工程光学》课程重要章节，也是教学的难点章节，针对此知识点的教学实验产品匮乏。RealLight?开发的像差测量实验采用专门设计的像差镜头，像差现象清晰；涉及知识点紧贴像差理论的重点容，是学生掌握像差理论的非常理想的教学实验系统。
目录 1．光学系统像差的计算机模拟 1.1.引言---------------------------------------------1 1.2.实验目的-----------------------------------------1 1.3.实验原理-----------------------------------------1 1.4.实验仪器-----------------------------------------4 1.5.实验步骤-----------------------------------------4 1.6.思考题-------------------------------------------5 2. 平行光管的调节使用及位置色差的测量 2.1.引言---------------------------------------------6 2.2.实验目的-----------------------------------------6 2.3.实验原理-----------------------------------------6 2.4.实验仪器-----------------------------------------7 2.5.实验步骤-----------------------------------------8 2.6.实验数据处理-------------------------------------9 2.7.思考题-------------------------------------------9 3. 星点法观测光学系统单色像差 3.1.引言---------------------------------------------10 3.2.实验目的-----------------------------------------10 3.3.实验原理-----------------------------------------10
本课程包括几何光学、典型光学系统和像差理论三大部分，其后继课程是光学CAD课程设计。几何光学部分以高斯光学理论为核心内容，包括了光线光学的基本概念与成像理论、球面和平面光学系统及其成像原理、理想光学系统原理、光能和光束限制等基础内容；典型光学系统部分包括了眼睛、显微镜与照明系统、望远镜与转像系统、摄影光学系统和投影光学系统等成像原理、光束限制、放大倍率及其外形尺寸计算；像差理论详细叙述了光学系统的轴上点像差、轴外点像差和色差的形成原因、概念、现象、基本计算、典型结构的像差特征和校正像差的基本方法，为学生学习光学系统设计打下基础。 教学内容及学时分配： 第一章几何光学基本定律与成像概念(3学时) 第一节发光点、光线和光束第二节光线传播的基本定律、全反射第三节费马原理第四节物、像的基本概念和完善成像条件 第二章球面与球面系统(3学时) 第一节概念与符号规则第二节轴上物点经单个折射球面成像第三节物平面以细光束经折射球面成像第四节反射球面第五节共轴球面系统 第三章平面与平面系统（5学时）第一节平面镜第二节双平面镜第三节平行平板第四节反射棱镜第五节折射棱镜第六节光的色散第七节光学材料 第四章理想光学系统（10学时）第一节理想光学系统及其原始定义第二节理想光学系统的基点与基面第三节物像位置和放大率、焦距和光焦度、节点第四节光学系统的图 解求像第五节光学系统的组合第六节望远镜系统第七节透镜第八 节光学系统的焦距与基点位置的计算、焦距的测定 第五章光学系统中的光束限制（5学时）第一节概述第二节光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳第三节光学系统的视场光阑、入射窗和出射窗、渐晕光阑第四节平面 上空间像的不清晰度、景深第五节远心光学系统 第六章光能及其计算（5学时）第一节辐射能通量、光通量第二节发光强度、光照度、光出射度和光亮度第三节光学系统光能损失的计算第四节通过光学系统的光通量、像 的照度 几何光学部分总复习（1学时） 第七章典型光学系统（11学时）第一节眼睛第二节放大镜第三节显微镜及照明系统第四节望远镜及转像系统第五节摄影光学系统第六节投影及放映光学系统 第八章像差概论（10学时）第一节轴上点像差第二节轴外点像差第三节色差第四节波像差 第九章像质评价（1学时）第一节中心点亮度第二节瑞利判断第三节分辨率第四节点列图第五节光学传递函数 第一章几何光学基本定律与成像概念(3学时) 1. 发光点、波面、光线、光束的概念
第十一章 波像差 前面对像差的讨论是以几何光学为基础的，用光线经过光学系统的实际光路相对于理想光路的偏离来度量的，统称为几何光学。但光线本身是一抽象的概念，用它的密集程度来评价像质，在很多场合下与实际情况并不符合，而且像差也不可能校正为零。因此，必须考虑像差的最佳校正方案和像差的容限问题，它与系统的使用要求和使用状况有关。这些像质评价问题常须基于光的波动本质才能解决。 几何光学中的光线相当于波动光学中波阵面的法线，因此，物点发出的同心光束与球面波对应。此球面波经过光学系统后，改变了曲率。如果光学系统是理想的，则形成一个新的球面波，其球心即为物点的理想像点（实际上，由于受系统有限孔径的衍射，即使是理想系统也不可能对物点形成点像）。但是，实际的光学系统的像差将使出射波面或多或少地变了形，不再为理想的球面波。这一变了形的实际波面相对于理想球面波的偏离，就是波像差。 波像差与像质评价问题密切相关。例如要计算斯特列尔强度比（即中心点亮度）和光学传递函数时，就必须求知波像差，而瑞利判断更是直接以波像差的大小来作评价标准的。加之波像差与几何像差之间有内在联系，利用这种联系，可在一定程度上解决像差的最佳校正问题和容限问题。 §1. 轴上点的波像差 对于轴对称光学系统，轴上点发出的球面波经系统以后，只是由于唯一的球差，使出射波面变形而偏离于球面。由于轴上点波面是轴对称的，其波像差只需从波面与子午平面相截的截线上，取光轴以上的一方来考察即可。 图11－1 轴上点的波像差 如图11－1所示，//Z P 是波面的对称轴（即系统的光轴），/P 是系统的出射光瞳中心。以实际光线与光轴//Z P 的交点/A 为圆心，以r P A =//为半径做圆（实际为球面），即为实际波面。过/A 点做与光轴成像方孔径角/ U 的直线，就是实际光线，设实际光线与实际波面相交于M 点，则r M A =/ 。
2.解：由 v c n =得： 光在水中的传播速度:)/(25.2333 .1) /(1038s m s m n c v =?==水水 光在玻璃中的传播速度:)/(818.165 .1) /(1038s m s m n c v =?== 玻璃 玻璃 3.一高度为1.7米的人立于离高度为5米的路灯(设为点光源)1.5米处，求其影子长度。 解：根据光的直线传播。设其影子长度为x ,则有 x x += 5.157.1可得x =0.773米 4.一针孔照相机对一物体于屏上形成一60毫米高的像。若将屏拉远50毫米，则像的高度为70毫米。试求针孔到屏间的原始距离。 解：根据光的直线传播,设针孔到屏间的原始距离为x ，则有x x 60 5070=+可得x =300（毫米） 5. 有一光线以60°的入射角入射于 的磨光玻璃球的任一点上， 其折射光线继续传播 到球表面的另一点上，试求在该点反射和折射的光线间的夹角。 解：根据光的反射定律得反射角''I =60°，而有折射定律I n I n sin sin ' '=可得到折射角'I =30° ，有几何关系可得该店反射和折射的光线间的夹角为90°。 6、若水面下200mm 处有一发光点，我们在水面上能看到被该发光点照亮的范围(圆直径)有多大？ 解：已知水的折射率为 1.333,。由全反射的知识知光从水中到空气中传播时临界角为：n n m I ' sin ==333 .11 =0.75，可得m I =48.59°，m I tan =1.13389，由几何关系可得被该发光点照亮的范围(圆直径)是2*200*1.13389=453.6(mm)
7、入射到折射率为 的等直角棱镜的一束会聚光束(见图1-3)， 若要求在斜面上 发生全反射，试求光束的最大孔径角 解：当会聚光入射到直角棱镜上时，对孔径角有一定的限制，超过这个限制，就不会 发生全反射了。 由n I m 1sin = ，得临界角ο26.41=m I 得从直角边出射时，入射角ο οοο74.34590180=---=m I i 由折射定律n U i 1 sin sin =，得ο5.68U =即ο11.362U =
光学传递函数的测量和评价 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
镜头的主要参数及对成像质量有什么影响 中国网络摄像机专业网（内参资料） 镜头分不同类型，但即使对于同一类型的镜头，其成像质量也有着很大的差异，这主要是由于材质、加工精度和镜片结构的不同等因素造成的，同时也导致不同档次的镜头价格从几百元到几万元的巨大差异。比较著名的如四片三组式天塞镜头、六片四组式双高斯镜头。对于镜头设计及生产厂家，一般用光学传递函数OTF（Optical Transfer Function）来综合评价镜头成像质量，光学系统传递的是亮度沿空间分布的信息，光学系统在传递被摄景物信息时，被传递之各空间频率的正弦波信号，其调制度和位相在成实际像时的变化，均为空间频率的函数，此函数称为光学传递函数。OTF一般由调制传递函数MTF（Modulation Transfer Function）与位相传递函数PTF（Phase Transfer Function ）两部分组成。 像差是影响图像质量的重要方面，常见的像差有如下六种： ·球差：由主轴上某一物点向光学系统发出的单色圆锥形光束，经该光学系列折射后，若原光束不同孔径角的各光线，不能交于主轴上的同一位置，以至在主轴上的理想像平面处，形成一弥散光斑（俗称模糊圈），则此光学系统的成像误差称为球差。 ·慧差：由位于主轴外的某一轴外物点，向光学系统发出的单色圆锥形光束，经该光学系列折射后，若在理想像平面处不能结成清晰点，而是结成拖着明亮尾巴的慧星形光斑，则此光学系统的成像误差称为慧差。
·像散：由位于主轴外的某一轴外物点，向光学系统发出的斜射单色圆锥形光束，经该光学系列折射后，不能结成一个清晰像点，而只能结成一弥散光斑，则此光学系统的成像误差称为像散。 ·场曲：垂直于主轴的平面物体经光学系统所结成的清晰影像，若不在一垂直于主轴的像平面内，而在一以主轴为对称的弯曲表面上，即最佳像面为一曲面，则此光学系统的成像误差称为场曲。当调焦至画面中央处的影像清晰时，画面四周的影像模糊；而当调焦至画面四周处的影像清晰时，画面中央处的影像又开始模糊。