» Программы для разработки, тестирования,... оптических систем

Здравствуйте!

Не знает ли кто, где ломаную версию Lumerical FDTD Solutions ? Или посоветуете воспользоваться ещё чем нибудь?

В Code V наткнулся на странность - он некорректно считает фокус (EFL) системы с призмой. Мне этот параметр нужно держать при оптимизации. Как быть?
В описании так и написано - параметры первого порядка могут вычисляться некорректно. У Земакса почему-то всё корректно (там у меня призма, правда, реализована через зеркало и пару coord break)

Цитата:

В Code V наткнулся на странность - он некорректно считает фокус (EFL) системы с призмой. Мне этот параметр нужно держать при оптимизации. Как быть?

Если возможно опишите вычисление фокуса при помощи макроса сами, другого выхода я не вижу. Алгоритмы можно найти.


Цитата:

У Земакса почему-то всё корректно (там у меня призма, правда, реализована через зеркало и пару coord break)

Ну или используйте Zemax, в качестве альтернативы.

ging


Цитата:

Залил на книголюба:
Kidger M.J. Fundamental Optical Design (SPIE, 2002)(T)(K)(600dpi)(310s)(ISBN 0819439150).djvu
Kidger M.J. Intermediate optical design (SPIE, 2004)(T)(K)(600dpi)(248s)(ISBN 0819452173).djvu

Откройте и мне секрет книголюба, пожалуйста. Напишите в ПМ. К сожалению,Ослов разводить не могу!

У меня есть и своя библиотека по оптике ( ~ 780 книг ), но там нет ряда книг,
которые есть в списке optic_book_.htm. Создана она на основе методики, изложенной в моей
заметке "Об одном подходе к организации электронной библиотеки"
(http://vvef.narod.ru/main/catalogue_library/catalog.htm). Возможно, Вам будет
интересна и моя программа DJVUmark ( позволяет внедрять закладки [оглавление и
предметный указатель] в любые файлы DJVU: с пропущенными страницами, со
вставленными иллюстрациями, в многотомные файлы и в файлы с нестандартной
нумерацией страниц. В такие файлы не одна из известных мне программ закладки
внедрять не может). Насколько мне известно, когда-то Вы использовали скрипты для
целей внедрения закладок.

Добавлено:
DSER


Цитата:

Большинство из них можно найти на сайтах

сюда следовало бы добавить Library Genesis .
На Library Genesis среди 65 тыс. научно-технических книг много книг по оптике. По этой ссылке можно получить полный каталог ресурса.

Цитата:

В Code V наткнулся на странность - он некорректно считает фокус (EFL)

А с какой целью считаете EFL?
Если нужна высота изображения, то это по-другому считается, сам мучился долго.

paparazzo, спасибо за совет.


Цитата:

А с какой целью считаете EFL?
Если нужна высота изображения, то это по-другому считается, сам мучился долго.

У меня наоборот. Размер изображения задан - стандартная матрица. EFL задано по ТЗ, его надо держать при оптимизации (причём у меня зум). А оно если автоматически то неверно считается (вооще отрицательное значение имеет).
Просто думал что можно таки заставить Code V считать верно (пока ещё осваиваю эту прогу). Но, видимо, нет. О чём и в описании даже упомянуто, - просто не верилось )))

Цитата:

У меня наоборот. Размер изображения задан - стандартная матрица. EFL задано по ТЗ, его надо держать при оптимизации (причём у меня зум).

Еще тако ограничение на зум в CodeV есть - автоматический расчет BFL возможен только для первой конфигурации....

Может тогда действительно через высоту изображения выкрутиться?
Считать фокус как f'=y'/tg(w).
Если значение дисторсии фиксировано, то тожно работать.

Цитата:

EFL задано по ТЗ, его надо держать при оптимизации (причём у меня зум).

Если зум - то только через высоту изображения при заданом угле.
И оптимизировать надобно каждую позицию при фиксированом перемещении одного элемента.

Добрый день!

В крупную компанию необходим специалист на сдельной основе, для разработки вторичных оптических линз для светодиода с целью получения заданной диаграммы направленности. Работа не разовая, а постоянная. Своего рода freelance.
В случае заинтересованности, пишите на адрес mladenetsсобаааакаmail.ru или по телефону "926 250 девятнадцать восемь8".
Александр

Добрый день!

Может подскажите, где можно прочитать на задание требований к оптической системе при известном матричном приёмнике. Если требуется разрешать точечные или протяженные объекты, как критерии изменятся.

Посмотрел часть книг с книголюба, но там только описание: ЧКХ, кружок рассеяния точки, концентрация энергия в кружке (или квадрате), число Штреля. А сколько задавать численно, не нашел

Например, если требуется точечные обнаружить на матрице с пикселем размером "а". Какая должна быть концентрация энергия в пикселе, или уровень ЧКХ на частоте дискретизации приёмника.

Вроде слышал про требование на данной частоте 0.3 ЧКХ. Но откуда оно не знаю((

Нашел в инете статью про дополнительные критерии для астрометрических применений. Там добавляются требования кроме Штреля еще и на хроматизм увеличения и симметричность пятна.

Если не получается с книгами, скажите, пожалуйста, какими критериями Вы пользутесь.

Цитата:

задание требований к оптической системе при известном матричном приёмнике

На вашу матрицу тоже можно поискать ЧКХ, понятно, что ЧКХ оптики должно быть не хуже, чем приемник. Если делать с запасом, размер пятна рассеяния должен быть не больше размера одного пикселя.

alexgeorg,
спасибо за совет. Вопрос - какой размер пятна, если брать по Zemax - rms или geo?
Но в этом случае возникает проблема - когда пятно в центре пикселя - все хорошо, но если оно сместиться на край пикселя, сигнал в пикселе упадет в 4 раза, что не очень хорошо.

Нашел такой вариант: на частоте 1/(2a) ЧКХ должна быть не менее 0.6. но без объяснений причин.

Цитата:

когда пятно в центре пикселя - все хорошо, но если оно сместиться на край пикселя, сигнал в пикселе упадет в 4 раза, что не очень хорошо

С-у-у-пер!! Простите за сарказм, но не могу удержаться! Это же все абстракция!!

Цитата:

когда пятно в центре пикселя - все хорошо, но если оно сместиться на край пикселя, сигнал в пикселе упадет в 4 раза

не упадет
Как уже отмечено пятно это абстракция, а пространство объекта непрерывное. Грубо говоря в этом случае на ваш пиксель "сползет" соседнее пятно.

Цитата:

какой размер пятна, если брать по Zemax - rms или geo

я бы брал rms, geo это максимально отстоящий луч

Цитата:

На вашу матрицу тоже можно поискать ЧКХ, понятно, что ЧКХ оптики должно быть не хуже, чем приемник. Если делать с запасом, размер пятна рассеяния должен быть не больше размера одного пикселя.

Не могу согласиться, коллега.
1. ПРЕДЕЛ разрешения матрицы равен 2-м размерам пикселя (частота Найквиста, если не ошибаюсь)
2. При наложении сигнала разрешения оптики и сенсора просто суммируются для получения общего разрешения.
В теории - квадратный корень из суммы квадратов, но на практике у некоторых исследователей
простая сумма точнее.

Вот тут, например: http://www.normankoren.com/Tutorials/MTF.html

Цитата:

. При наложении сигнала разрешения оптики и сенсора просто суммируются для получения общего разрешения.
В теории - квадратный корень из суммы квадратов, но на практике у некоторых исследователей
простая сумма точнее.

Квадратный корень из суммы квадратов получается для Гауссов, да...
Простая сумма - откуда это произошло, что за исследователи?

Добавлено:
Дискутируемая тема о разрешении прекрасна и необъятна.
Забудьте про 0,3 и про 0,6, воспринимайте это всё как поэзию.
Ну правда, кто ж Вам скажет, что Вам нужно?


Добавлено:
Если Ваша задача - получить изображение, то не исключено, что кто-то будет на него смотреть. Этого человека нужно нежно взять за воротник и вежливо спросить - "Чего тебе надобно, старче..."

ging, alexgeorg,
в случае протяженного объекта это так, но если объект далекий, то его можно считать точечным и для него изображение будет как раз ФРТ. Если пиксель крупный, то в принципе пятно может быть меньше его. Поэтому сигнал может скакать от максимально, до деленного на 4. Сигнал будет распределяться по соседним пикселям, выделить его будет сложнее.
Есть подозрение, что лучше делать пятно 2х2 размером, тогда изменение положение не должно сильно сказываться. Но это нужно еще доказать.

Xamez,
гогда есть человек, можно спросить, но часто он сам не знает чего хочет
В случае, если предполагается автоматическое выделение объекта, алгоритм должен учитывать перераспределение. Тут нужно или алгоритм подгонять под пятно или пятно под алгоритм.

Вопрос возник об общих критериях качества. Перед тем, как что-то придумывать, хотел изучить существующий опыт. В книгах не нашёл((

Цитата:

Вопрос возник об общих критериях качества. Перед тем, как что-то придумывать, хотел изучить существующий опыт. В книгах не нашёл((

Ну ладно.
В современных проэкторах (short throw projectors) обеспечить .5 MTF (в цветах) по полю на Найквисте- счастье (за умеренный бюджет и в реальных производственных отклонениях).
Некоторая часть потребителей заметит, когда MTF упадёт до .1-.2 на краях, но большей части это не важно.
Важно понять, кто (что) будет смотреть, и как...

Добавлено:

Цитата:

В крупную компанию необходим специалист на сдельной основе, для разработки вторичных оптических линз для светодиода с целью получения заданной диаграммы направленности. Работа не разовая, а постоянная. Своего рода freelance.
В случае заинтересованности, пишите на адрес mladenetsсобаааакаmail.ru или по телефону "926 250 девятнадцать восемь8".
Александр

Александр,

Думаю, что всем здесь (и тем, кто не ищет, по счастью, работу) интересно узнать подробно, что Вы предлагаете. Пожалуйста, изложите всё, что можете.
Я пытаюсь представить себе постоянную работу в оптике на сдельной основе...

Цитата:

ПРЕДЕЛ разрешения матрицы равен 2-м размерам пикселя

Зависит и от типа матрицы и от конструкции самого пикселя (монохромный или цветной и т.п.). Заметьте, я сказал "с запасом". C учетом допусков пятно все равно размажется по соседним пикселям. На практике, в системы которые я проектировал закладывалось дифракционное качество на оси и примерно в два раза меньшее число линий на краю поля. Претензий не было .

как то встречал следущее высказывание в одной статье
Optics with minimal aberrations is acceptable as long as the blur diameter is less than 25 percent of the detector size
Однако относилось это к протяженному 2D объекту

Цитата:

Зависит и от типа матрицы и от конструкции самого пикселя (монохромный или цветной и т.п.). Заметьте, я сказал "с запасом". C учетом допусков пятно все равно размажется по соседним пикселям. На практике, в системы которые я проектировал закладывалось дифракционное качество на оси и примерно в два раза меньшее число линий на краю поля. Претензий не было

И со мной иногда случалось похожее (в смысле качества), особенно когда заказчик совсем не в курсе, что ему нужно... Всегда бы так!
Некоторые как бы в курсе, и предъявляют к оптике всё, с чем жизнь столкнула их на нелёгком пути.
А с остальными приятно работать!

Цитата:

по соседним пикселям. На практике, в системы которые я проектировал закладывалось дифракционное качество на оси и примерно в два раза меньшее число линий на краю поля. Претензий не было

Тема очень интересная.
У меня в основном проектирование ночных приборов. И там (если брать ЭОП с микроканалкой) частота Найквиста указана напрямую.
Т.е. при размере канала 4 мкм и расстоянии между центрами каналов 5.5 мкм (тот-же пиксель под прямое усиление)
указывается предел разрешения 78.....80 линий пространственной частоты.
Т.е. абсолютно точно 2 пикселя. MTF уже потом.
Но вот что интересно. При больших светосилах высокое разрешение можно получить в достаточно узком диапазоне
длин волн, а матрица, аки ЭОП, работают в диапазоне намного шире видимого.
И при этом я получал результаты в CodeV сильно отличающиеся от ZEMAX.
При тупой трассировке через TracePro подтверждались результаты КОДа.....
Особенно по числу Штреля.


Добавлено:

Цитата:

Вопрос возник об общих критериях качества. Перед тем, как что-то придумывать, хотел изучить существующий опыт. В книгах не нашёл((

Почитайте Тарасов, Якушенков "ИК системы смотрящего типа"
Если на аглицком, то Gerald C. Holst "Electro-optical Imaging System Performance"
Обе есть на Книголюбе.
Это по ИК-системам, но принцип тот-же. Только сенсоры разные.

Спасибо за Ваши примеры.

В Якушенкове на стр.54 написано: несмотря на неоднократные попытки понятие "качество оптического изображения" на сегодня не имеет четкого определения. Приводится, что для телевидения необходимо по критерию Шаде, что бы ФПМ на частоте Найквиста не превышала 0.15.
И критерий Лего: не менее 95% сосредоточено на частотах меньше частоты Найквиста.

Holst буду изучать подробнее. Спасибо.

yevogre ,
по Вашим данным получается, что в случае светосильных систем Zemax даёт результат по аберрациям, отличающимся от Code V?

Цитата:

по Вашим данным получается, что в случае светосильных систем Zemax даёт результат по аберрациям, отличающимся от Code V?

Я только что проверил не совсем светосильную систему. Правда, работаю только в КОДе.
Но получал графики линзовых объективов, у которых число Штреля в диапазоне частот 400...900 нан было близко к 1.
Проверил на объективе диаметром 5, фокус 10, разрешение близко к дифф. пределу при частотах
587 и 656 нан. В этом диапазоне число Штреля близко к 1 (0,89....0,7).
Добавляю 486 и 852 нМ, ЧКХ просаживается, но не сильно. А вот число Штреля падает сразу до 0,2. При трассировке подобного объектива через TracePro диаметр пятна 480нан на порядки превышает
диаметр 587нан. Ну, я на абсолютную истину не претендую, может, что не так делаю.
Но попался мне как-то Пецваль от ночника, разрешение никакое. Попросил схему, прогнал через Код.
Результат тот, что увидел глазами - уровень 20...28 линий на 20% контраста.
Написал расчётчику - он прислал графики от ЗЕМАКСа, где разрешение по центру на том-же контрасте составляет более 60 линий.

Добавлено:

Цитата:

Квадратный корень из суммы квадратов получается для Гауссов, да...
Простая сумма - откуда это произошло, что за исследователи?

Я ссылку поместил выше. Повторю
http://www.normankoren.com/Tutorials/MTF.html
Автор утверждает:
I verified it with a bit of mathematics, assuming a second order MTF rolloff typical of the curves below. It's not sensitive to the MTF percentage that defines r. The approximation, 1/r2 = 1/r12 + 1/r22 + ..., is not accurate.

В Holst не нашёл численных критериев, были только описания. Конечно, просмотрел его не полностью, может где-то есть.

A_P_V

Цитата:

не нашёл численных критериев

В изображающих системах, как правило, критерий определяется вероятностью достоверного обнаружения/распознования/и т.п. (определяет заказчик). Одними из основных задач разработчика являются: вывод математической зависимость этой вероятности от отношения сигнал/шум на выходе (или в некоторой "точке") разрабатываемой системы; и вывод математического выражения для этого сигнал/шум в зависимости от объекта наблюдения, среды распространения излучения, частей проектируемой системы, наблюдателя и т.д.

Могу поделиться нашими критериями. Для цифровых фотокамер (массовое производство) пятно (RMS) должно быть не больше чем 2 пикселя (+/- 10% допустимо). Потом уже смотрим на ЧКХ. И финальная оптимизация проводится по ЧКХ.

Цитата:

В изображающих системах, как правило, критерий определяется вероятностью достоверного обнаружения/распознования/и т.п. (определяет заказчик).

Т.е. критерий Джонсона. У Холста он описан очень подробно. Но если искать конкретные
рекомендации что на что влияет и направление оптимизации - это каждый за себя

Цитата:

Для цифровых фотокамер (массовое производство) пятно (RMS) должно быть не больше чем 2 пикселя (+/- 10% допустимо).

ИМХО это СЛИШКОМ грубо.
Общее разрешение системы падает ниже половины Найквиста.