» Программы для разработки, тестирования, оптических систем

Цитата:

Не забывайте, что объект должен быть ЛАМБЕРТОВСКИЙ

разницы нет, что ламбертовский, что нет.
Нет отличия в системе с вынесенным зрачком и нет

Возможно есть какая-то некорректность в параксиальной линзе.

Если рассмотреть камеру Шмидта, то в ней падение освещенности вполне физично - из-за элипсоизации зрачка для края поля.

A_P_V

Цитата:

Возможно есть какая-то некорректность в параксиальной линзе.

Если рассмотреть камеру Шмидта, то в ней падение освещенности вполне физично - из-за элипсоизации зрачка для края поля.

Да никто и не спорит, что освещённость должна падать на краю. Если объект ламбертовский и в системе нет аберраций зрачка, то будет четвёртая степень косинуса полевого угла.
Почти во всех учебниках это выводится для параксиальной линзы, с которой совпадает входной зрачок, для которой полевой угол в пространстве предметах и изображений равны, поэтому во всех формулах и стоит угол W' вместо W, чтобы подчеркнуть, что это освещённость в пространстве изображений. В Земаксе, похоже, тоже использовали пространство изображений для расчёта освещённости, хотя правильно будет брать углы у полевого луча в пространстве предметов.

Скорее всего это проблема только для параксиальной линзы.

Я брал широкоугольную оптическую систему, определял освещенность в ряде точек поля в непоследовательном режиме - совпадало с расчётами, учитывающими дисторсию.

Для нескольких систем сравнивал вычисление RI с Code V - результаты аналогичные.

Добавлено:

Цитата:

Земаксе, похоже, тоже использовали пространство изображений для расчёта освещённости, хотя правильно будет брать углы у полевого луча в пространстве предметов.

В мануале, который процитировал paparazzo так и написано:


Цитата:

Относительная освещенность вычисляется путем численноrо интеrрирования
эффективной площади выходноrо зрачка, как он видится из данной точки изобра
жения.

Делается всё согласно статье Rimmer. Кстати, Code V тоже на неё опирается

Цитата:

Я брал широкоугольную оптическую систему, определял освещенность в ряде точек поля в непоследовательном режиме - совпадало с расчётами, учитывающими дисторсию.
Для нескольких систем сравнивал вычисление RI с Code V - результаты аналогичные.

Так и должно быть, если апертурная диафрагма находится недалеко от главных плоскостей объектива. Похоже, что Вам как раз и попадались такие объективы!!! В таком случае разница в полевых углах в пространстве предметов и изображений невелика, отчего её и трудно выловить в непоследовательном режиме, хотя она и есть. При увеличении расстояния от входного зрачка до передней главной плоскости разница возрастает. Если зрачок оказывается на расстоянии фокусного, то освещённость вообще становится равной по всему полю.
А в Code V тоже такой глюк, оказывается... Да, все по одной статье делали...

VECTORRR

Цитата:

Так и должно быть, если апертурная диафрагма находится недалеко от главных плоскостей объектива. Похоже, что Вам как раз и попадались такие объективы!!! В таком случае разница в полевых углах в пространстве предметов и изображений невелика, отчего её и трудно выловить в непоследовательном режиме, хотя она и есть. При увеличении расстояния от входного зрачка до передней главной плоскости разница возрастает. Если зрачок оказывается на расстоянии фокусного, то освещённость вообще становится равной по всему полю.
А в Code V тоже такой глюк, оказывается... Да, все по одной статье делали...

в рассматриваемой недавно системе, поле зрения в пространстве предметов 2w около 180 градусов, в пространстве изображения, ход лучей близок к телецентрическому, так что это не совпадение.

A_P_V

Цитата:

в рассматриваемой недавно системе, поле зрения в пространстве предметов 2w около 180 градусов, в пространстве изображения, ход лучей близок к телецентрическому, так что это не совпадение.

Не понял, о какой именно системе идёт речь? )

Подкину масла в огонь.
Из практики.
Если смотреть в прибор ночного видения с надетой крышкой (считай апертурная диафрагма),
то в центре изображение намного ярче, чем по краям.
Диаметр отверстия около 1мм, вынесено прибл. на 10мм от поверхности линзы.

VECTORRR

Цитата:

ОН (Земакс) СЧИТАЕТ ПО УГЛУ ГЛАВНОГО ЛУЧА В ПРОСТРАНСТВЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ

- поподдакиваю немного:

берем простую систему (~ту же):
Бесконечность --- ВхЗрачок --- Расстояние А --- ПараксЛинза (с фокусом 100мм) --- ПлоскостьИзображения.

Выводим картинку Relative Illumination.

Меняем расстояние А: если А = 0 и если А = 100 (= фокусу), то картинки мы видели.

Теперь берём А = 90 ( = 100-10) и А = 110 ( = 100+10).
Картинки RI получаются одинаковые. (И модуль угла главного луча в пространстве изображений одинаковый)

Аналогично для А = 50 и А = 150.

Аналогично для А = 0 и А = 200.

VECTORRR
система - широкоугольный объектив с полем зрения около 180 градусов. Углы падения главных лучей на плоскость изображения не очень большие.
Протрассировал в непоследовательном режиме - распределение освещенности соответствует расчетному. При аналитическом расчете следует учитывать дисторсионные искажения.

A_P_V

Цитата:

система - широкоугольный объектив с полем зрения около 180 градусов. Углы падения главных лучей на плоскость изображения не очень большие.
Протрассировал в непоследовательном режиме - распределение освещенности соответствует расчетному. При аналитическом расчете следует учитывать дисторсионные искажения.

В вашем примере изначально заложен FAIL, ведь в широкоугольных системах падение освещённости на краю компенсируется как раз значительной отрицательной дисторсией, благодаря чему и возникает увеличение освещённости на краю. А у вас ко всему этому ещё и углы падения главных лучей на плоскость изображения не очень большие, а значит по используемой в Земакс формуле косинус мало отличается от единицы, т.е. Земакс на графике выдаёт совсем малое падение на освещённости.
Короче говоря, вы привели пример, по которому нельзя выловить эту ошибку в программе.
Ошибка при вычислении в программе компенсируется изображением с огромной дисторсией на краю.
УСТАЛ...
Накатаю в ZEMAX, наверное... Тут мне истины не найти, похоже...
Форумчане оказались очень слабо подкованы в теоретическом плане...

Цитата:

Накатаю в ZEMAX, наверное... Тут мне истины не найти, похоже...

да-да. Накатайте.

Однозначно зависит от свойств источника света, и того как система забирает этот свет.

Если считать Relative Illuminance как отношение яркостей, то все сходится.

В примере yevogre (прибор ночного видения с надетой крышкой) как раз яркость работает. Для глаза.

и еще
http://dougkerr.net/Pumpkin/articles/Cosine_Fourth_Falloff.pdf

paparazzo

Цитата:

да-да. Накатайте.

Накатал на официальный, представителю и одному эксперту.
paparazzo

Цитата:

Если считать Relative Illuminance как отношение яркостей, то все сходится.

Один фиг не освещённость. А ведь в других программах (Code и т.д.) тоже НЕПРАВИЛЬНО получается! Хи-хи-хи...!!! Надо будет проверить!

Цитата:

Накатал на официальный, представителю и одному эксперту.

будет интересно узнать результат.

Добавлено:


Цитата:

В вашем примере изначально заложен FAIL, ведь в широкоугольных системах падение освещённости на краю компенсируется как раз значительной отрицательной дисторсией, благодаря чему и возникает увеличение освещённости на краю. А у вас ко всему этому ещё и углы падения главных лучей на плоскость изображения не очень большие, а значит по используемой в Земакс формуле косинус мало отличается от единицы, т.е. Земакс на графике выдаёт совсем малое падение на освещённости.
Короче говоря, вы привели пример, по которому нельзя выловить эту ошибку в программе.
Ошибка при вычислении в программе компенсируется изображением с огромной дисторсией на краю.

Цитата:

Так и должно быть, если апертурная диафрагма находится недалеко от главных плоскостей объектива. Похоже, что Вам как раз и попадались такие объективы!!! В таком случае разница в полевых углах в пространстве предметов и изображений невелика, отчего её и трудно выловить в непоследовательном режиме, хотя она и есть. При увеличении расстояния от входного зрачка до передней главной плоскости разница возрастает. Если зрачок оказывается на расстоянии фокусного, то освещённость вообще становится равной по всему полю.

так как всё-таки проверять корректнее?

Насколько я разобрался, компенсация освещенности за счет отрицательной дисторсии в Zemax не учитывается при расчете RI. Это хорошо видно в непоследовательном режиме.
При трассировка в обратном ходе видно, что менялась площадь заметаемая пикселем на сфере, что приводило к падению освещенности, но поток приходил одинаковый (согласно RI). Изменение площади очень хорошо совпадает с теоретическими расчетами.

Что за ерунда? Где в Коде V вводится параксиальная линза? Её там нет?

А, нет, НАШЁЛ!!!

Цитата:

Где в Коде V вводится параксиальная линза?

В афокальном режиме, идеальная линза.

Что-то никак не могу ввести в Коде. Параксиальную линзу ввёл, но она с лучами делает что-то непонятное...
Не буду вводить, устал...

Добавлено:
paparazzo

Цитата:

и еще
http://dougkerr.net/Pumpkin/articles/Cosine_Fourth_Falloff.pdf

This tells us that for a given object luminance and a given lens
“setup”, the illuminance on the film plane falls off as the fourth power
of the cosine of the off-axis angle of the area on the object, where
that angle is measured in “object space” from the center of the
entrance pupil.

Так там в тексте и написано, что “object space”, а в ZEMAX угол берётся из "image space", что НЕПРАВИЛЬНО.
Это ведь сколько систем было неправильно сосчитано за эти двадцать лет, получается...

Цитата:

Так там в тексте и написано, что “object space”

Там на 9-й страничке есть немного другое - cos cos3
Частично Object, частично Image

Цитата:

Там на 9-й страничке есть немного другое - cos cos3
Частично Object, частично Image

И внизу приписка:

Цитата:

I cannot endorse this result as having a valid theoretical basis.

Мне тут нужно промоделировать в Zemax осветитель на диоде с пластиковой линзой. Для этой комбинации есть файл EISNA. При попытке его вставить как источник, получается, что все лучи выходят из одной точки, хотя сама по себе апертура линзы 25мм. Это так и должно быть или что-то я не так делаю?

Цитата:

Для этой комбинации есть файл EISNA. При попытке его вставить как источник, получается, что все лучи выходят из одной точки, хотя сама по себе апертура линзы 25мм. Это так и должно быть или что-то я не так делаю?

Все так.
Файл IESNA - это кривая силы света. И используется для моделирования освещенностей на расстояниях много больших источника света.

Господа, прекращайте пудрить мозг.
Читайте первоисточники, Слюсарева, например.
ВЕЗДЕ, рассматривается телесный угол в пространстве изображений, вернее, падающий на на элементарную площадку.
Paparazo, абсолютно прав про телесный углы.

Тот же эфект что из F#. Не станет же уважаемая публика возражать, что количество энергии (речь про изображающие системы) пришедшая в точку изображения от ЛЮБОЙ системы с одинаковым F# одинаково? Без учета абераций и прочего. И не зависит от диаметра зрачка системы.

Тот же эффект для RI (в первом приближении). Телесный угол меньше? Меньше. Значит и освещенность меньше.


Цитата:

Это ведь сколько систем было неправильно сосчитано за эти двадцать лет, получается...

Самое удивительное, что все работают. Странно

-

Добавлено:
Paredam

Цитата:

Господа, прекращайте пудрить мозг.
Читайте первоисточники, Слюсарева, например.
ВЕЗДЕ, рассматривается телесный угол в пространстве изображений, вернее, падающий на на элементарную площадку.
Paparazo, абсолютно прав про телесный углы.

Я сам знаю, что ошибаюсь... Да и вообще, я просто троллю от нечего делать!

Paredam

Цитата:

Не станет же уважаемая публика возражать, что количество энергии (речь про изображающие системы) пришедшая в точку изображения от ЛЮБОЙ системы с одинаковым F# одинаково? Без учета абераций и прочего. И не зависит от диаметра зрачка системы.

Так я ведь ранее и приводил две системы с одинаковым диаметром вх. зрачка, а значит и с одним вошедшим количеством энергии, при этом Земакс рисовал два разных графика освещённости, в зависимости от положения зрачка. При этом всём в центре поля абсолютная освещённость должна была быть одинаковой. Это всё говорило о том, что энергия на краю куда-то девается.


Люди, посмотрите на эту систему, пожалуйста. В пространстве предметов телецентрический ход лучей и от каждой точки поля оптическая система забирает равные телесные углы, а значит и энергию, а вот Земакс рисует следующий график освещённости со спадом. Это нормально?
Я ввёл эту систему в непоследовательный режим, при этом у меня сейчас старая версия Земакса без встроенной параксиальной линзы в NSC, а расчёт я делаю с помощью DLL-параксиальной линзы, которую до этого мне сделал Paparazzo. Возможно, что DLL что-то не так считает. У меня что-то совсем не то получается. Вообще, что-то третье...
У кого свежий Земакс, введите похожую систему в NSC, пожалуйста. Что получается у Вас? Можете и с моими параметрами: поле - 80 мм, фокус - 50 мм, от объекта до линзы -100 мм, от линзы до диафрагмы - 50 мм, от диафрагмы до изображения - 50 мм. Не забудьте поставить ламбертовский источник в свойствах!




Добавлено:
ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!!
ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!!
ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!!
ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!!
ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!! ВНИМАНИЕ ВСЕМ!!!!

Я ВВЁЛ СИСТЕМУ В НЕПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ!!!
Я БЫЛ ПРАВ!!!!!!!!
А ВЫ МНЕ НЕ ВЕРИЛИ........

Это распределение освещённости в плоскости изображения. Сравните его с графиком в последовательном режиме!!! Я был прав, что и требовалось доказать!!!

Вот эта система, но с реальными линзами.
Расстояния увеличил, ибо аберрации дикие при малом фокусе.

поле - 80 мм, фокус - 75 мм, от объекта до линзы -150 мм, от линзы до диафрагмы - 75 мм, от диафрагмы до изображения - 75 мм.

Имеем реальная система и идеальная линза
итак реальная, параметры те же, увеличение -1



Добавлено:
Реальная в непоследовательном режиме



Добавлено:
Идеальная в последовательном

paparazzo

Цитата:

Вот эта система, но с реальными линзами.

А почему не включил "Ray Aiming - ON" ?
У Тебя на первой схеме заполнен не весь зрачок!!!

Идеальная в непоследовательном



Добавлено:

Цитата:

А почему не включил "Ray Aiming - ON" ?
У Тебя на первой схеме заполнен не весь зрачок!!!

Это роли не играет!
И у меня он неактивен...

Добавлено:
Вот тебе зрачок!!!



вообщем не работает только для параксиальной линзы.
А параксиальная линза работает по известным формулам. Отсюда и глюки!!!

paparazzo

Цитата:

Это роли не играет!
И у меня он неактивен...

Ты хотел меня обмануть!
А ну немедленно отключи "Telecentric Object Space" и включи "Ray Aiming" !!!!!!


Добавлено:
А, Ты это уже сделал?

Цитата:

А, Ты это уже сделал?

Нет!
Я просто пододвинул диафрагму!

Добавлено:

Цитата:

Я просто пододвинул диафрагму!

и ведь, если включить Telecentric Object Space - все работает
даже с непоследовательной трассировкой совпадает.

А если включить Ray Aiming - таки да, ничего не работает.

Добавлено:
Хотя постойте, товарищи


Добавлено:
Вот наша система с Ray Aiming ON



И она же в непоследовательном



Дело в том, что NA пучков - РАЗНАЯ! На краю поля она меньше, т.е. меньше телесный угол. Зрачком срезается часть энергии... При включении ray aiming это происходит.
А при Telecentic OS - все нормально, зрачок входной в бесконечности, и апертурная. диафрагма больше. Ничего не зарезается.

Параксиальная линза работает по формулам

l1=l-x*n/f
m1=m-y*n/f
n1=n

l,m,n - косинусы луча до поверхности, l1,m1,n1 - после. x,y - координата луча на поверхности, f - фокус.

и имеем что имеем )))

Цитата:

Дело в том, что NA пучков - РАЗНАЯ!

Я говорил о том же.
Имеет значение NA (или телесный угол) в пространстве изображение (или падающий на элементарную площадку.

RFTM - IMHO