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瑞利（Reyleigh）判斷和中心點亮度

2011-02-11

瑞利（Reyleigh）判斷和中心點亮度

一、瑞利判斷

瑞利判斷是根據(jù)成像波面相對理想球面波的變形程度來判斷光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量的。瑞利認為“實際波面與參考球面波之間的大波像差不超過時，此波面可看作是無缺陷的”，此判斷稱之為端利判斷。該判斷提出了光學系統(tǒng)成像時所允許存在的大波像差公差，即認為波像差時，光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量是良好的。

瑞利判斷的優(yōu)點是便于實際應用，因為波像差與幾何像差之間的計算關系比較簡單，只要利用幾何光學中的光路計算得出幾何像差曲線，由曲線圖形積分便可方便地得到波像差，由所得到的波像差即可判斷光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量優(yōu)劣。反之，由波像差和幾何像差之間的關系，利用瑞利判斷也可以得到幾何像差的公差范圍，這對實際光學系統(tǒng)的討論更為有利。

瑞利判斷雖然使用方便，但也存在不夠嚴密之處。因為它只考慮波像差的大允許公差，而沒有考慮缺陷部分在整個波面面積中所占的比重。例如透鏡中的小汽泡或表面劃痕等，可能在某一局部會引起很大的波像差，按照瑞利判斷，這是不允許的。但在實際成像過程中，這種局部極小區(qū)域的缺陷，對光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量并非有明顯的影響。

瑞利判斷是一種較為嚴格的像質(zhì)評價方法，它主要適用于小像差光學系統(tǒng)，例如望遠物鏡、顯微物鏡、微縮物鏡和制版物鏡等對成像質(zhì)量要求較高的系統(tǒng)。

二、中心點亮度

瑞利判斷是根據(jù)成像波面的變形程度來判斷成像質(zhì)量的，而中心點亮度則是依據(jù)光學系統(tǒng)存在像差時，其成像衍射斑的中心亮度和不存在像差時衍射斑的中心亮度之比來表示光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量的，此比值用來表示，當時，認為光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量是完善的，這就是有名的斯托列爾（K.Strehl）準則。

瑞利判斷和中心點亮度是從不同角度提出來的像質(zhì)評價方法，但研究表明，對一些常用的像差形式，當大波像差為時，其中心點亮度約等于0.8，這說明上述二種評價成像質(zhì)量的方法是一致的。

斯托列爾準則同樣是一種高質(zhì)量的像質(zhì)評價標準，它也只適用于小像差光學系統(tǒng)。但由于其計算相當復雜，在實際中不便應用。