使用過程中，大家常常遇到的問題解答如下

問：什么是圖像模擬？

答：圖像模擬工具通過將源位圖文件與點擴散函數(shù)陣列進(jìn)行卷積來模擬圖像的形成?？紤]的效應(yīng)包括衍射，像差，畸變，相對照度，圖像方向，偏振影響等。此工具有助于可視化所設(shè)計光學(xué)系統(tǒng)的圖像質(zhì)量。它提供了一種定性但直接的方法來評估成像系統(tǒng)的性能，并使客戶更容易"看到"模擬的圖像質(zhì)量。

問：圖像模擬與幾何圖像分析？

答：如果您的系統(tǒng)遠(yuǎn)未受到衍射限制，您可以使用幾何圖像分析 （GIA）。GIA 使用純幾何光線追蹤，被認(rèn)為是模擬圖像的"黃金標(biāo)準(zhǔn)"。

但是，如果您的系統(tǒng)受到衍射限制，則需要包括衍射效應(yīng)。在這種情況下，您應(yīng)該使用圖像模擬。圖像模擬使用惠更斯PSF與源位圖進(jìn)行卷積，以考慮衍射效應(yīng)。

值得注意的是，即使選擇了 "像差：衍射"，如果像差非常嚴(yán)重以至于無法準(zhǔn)確計算衍射 PSF，分析仍可能自動切換到幾何。有關(guān)此內(nèi)容的討論列在幫助文件中。

問：使用圖像模擬的推薦方法是什么

答：使用圖像模擬工具時，建議使用視場角或物高來定義【Field Height視場高度】選項。

對有限共軛系統(tǒng)使用"物高"（如下圖所示，這點需要注意），對無限共軛系統(tǒng)可使用"視場角"，因為這些字段類型明確定義了對象在圖像空間中的大小和方向。

當(dāng)我們采用視場角來定義setting中的Field Height時我們需要注意，具體我們建議查看幫助文件：

幫助文件中概述的使用視場角來定義的主要困難是視場角單位本質(zhì)上是變形的。

由于無限共軛系統(tǒng)不允許將物高作為定義，因此，如果您仍然希望使用物高來定義此處的Field Height，則可以使系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為有限共軛，方式是可以在前面添加一個近軸透鏡paraxial lens。

問：圖像模擬中的設(shè)置

答：有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱幫助文檔、上述研討會和知識庫文章的說明。下面我們強調(diào)下看到用戶問得最多的一些設(shè)置：

1.Oversampling vs Guard band過采樣與安全寬度它們都可以提高源位圖的分辨率，或者換句話說，它們使用了不同的方法來達(dá)到增加單位視場對應(yīng)像素數(shù)的目的。過采樣通過將一個像素復(fù)制成 2 個、4 個或更多相同的相鄰像素，增加光源位圖的像素分辨率，而安全寬度則通過重復(fù)倍增像素數(shù)，增加光源位圖的像素分辨率，從而使原始圖像周圍出現(xiàn)黑色"安全寬度"。當(dāng)源位圖具有低像素分辨率時，可以使用這兩個選項;如果點擴散函數(shù)與光源位圖視場尺寸相比較大，則此功能特別有用。2.Wavelength波長如果選擇“RGB”，則定義3 個波長，分別為紅色波長定義0.606 微米、綠色波長 0.535 微米 和藍(lán)色波長 0.465 微米；不管當(dāng)前波長定義如何，都是如此。如果選擇“1+2+3”，則使用波長數(shù)據(jù) 欄中當(dāng)前定義的波長 1、2 和 3。對波長 3 使用光源位圖的紅色通道，對波長 2 使用綠色通道，對 波長 1 使用藍(lán)色通道。無論使用此選項定義的波長為多少，顯示的圖像都將為 RGB 格式。3.Aberrations像差當(dāng)系統(tǒng)有衍射限制時，選擇衍射，惠更斯PSF用于卷積。當(dāng)系統(tǒng)以幾何像差為主時，選擇"幾何"作為像差。4.PSF X/Y點PSF X/Y 點指定圖像仿真在整個視野中計算的 PSF 函數(shù)數(shù)，并將其用于與源圖像的卷積。對于這些格點之間的視場點，將使用插值 PSF。根據(jù)系統(tǒng)視場范圍內(nèi)的性能變化相應(yīng)地調(diào)整此數(shù)字。例如，如果您的PSF函數(shù)在整個視場范圍內(nèi)非常穩(wěn)定，則可以使用較小的數(shù)字;但是，如果 PSF 大小從軸上到軸外變化很大，則應(yīng)使用較高的 PSF 點。換句話說，整個視場內(nèi)的性能變化越大，就越需要更多的PSF點來準(zhǔn)確模擬結(jié)果。
很難說應(yīng)該使用一個明確的數(shù)字，但我們建議從低數(shù)字開始，比如3x3或5x5，并查看PSF網(wǎng)格，看看從中心到邊緣的PSF大小變化有多大。您選擇的 PSF 點數(shù)將對最終的模擬圖像產(chǎn)生影響，這意味著您使用的 PSF 點越高，結(jié)果越準(zhǔn)確，但這將以更長的計算時間為代價。因此，請根據(jù)系統(tǒng)視場范圍內(nèi)的 PSF 性能變化相應(yīng)地選擇此數(shù)字。
例如，下面我們將 PSF X/Y 點設(shè)置為 9x9，您可以清楚地看到 PSF 函數(shù)從中心到邊緣的變化。這意味著最終的模擬圖像的邊緣更加模糊，因為源圖像將使用更大的點擴散函數(shù)進(jìn)行卷積。在這樣的系統(tǒng)中，選擇 3x3 PSF 網(wǎng)格可能不足以準(zhǔn)確模擬整個視場內(nèi)的性能變化。較高的 PSF 點有助于獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。

5.X/Y 像素和像素大小這允許您在模擬圖像中包含探測器像素分辨率的影響仿真 ，以便您了解系統(tǒng)是否受到探測器分辨率的限制。

問：與圖像模擬相關(guān)的programming資源

答：在此列舉下相關(guān)的Macro和ZOSAPI討論鏈接，大家可以找找靈感

Ansys Zemax國內(nèi)可靠代理商

光研科技南京有限公司是國內(nèi)可靠的光學(xué)軟件和儀器光電供應(yīng)商，提供企業(yè)定制化上門培訓(xùn)服務(wù)，承接各類光學(xué)設(shè)計項目，并有一系列自主編寫出版的光學(xué)設(shè)計書籍。公司擁有一支高素質(zhì)、高水平、實戰(zhàn)經(jīng)驗豐富的管理，銷售以及研發(fā)團隊，從成立到現(xiàn)在已經(jīng)為廣大企業(yè)，研究所以及高校提供了很多優(yōu)秀的產(chǎn)品和服務(wù)，是光電圈內(nèi)值得信賴的企業(yè)。追光逐夢，研以致用！以用戶的需求為起點，為客戶提供有價值的光學(xué)產(chǎn)品和服務(wù)一直都是光研科技南京有限公司的宗旨。

審核編輯 黃昊宇