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瑞利（Reyleigh）判断和中心点亮度

2011-02-11

                                                瑞利（Reyleigh）判断和中心点亮度

一、瑞利判断

瑞利判断是根据成像波面相对理想球面波的变形程度来判断光学系统的成像质量的。瑞利认为“实际波面与参考球面波之间的大波像差不超过时，此波面可看作是无缺陷的”，此判断称之为端利判断。该判断提出了光学系统成像时所允许存在的大波像差公差，即认为波像差时，光学系统的成像质量是良好的。

瑞 利判断的优点是便于实际应用，因为波像差与几何像差之间的计算关系比较简单，只要利用几何光学中的光路计算得出几何像差曲线，由曲线图形积分便可方便地得 到波像差，由所得到的波像差即可判断光学系统的成像质量优劣。反之，由波像差和几何像差之间的关系，利用瑞利判断也可以得到几何像差的公差范围，这对实际 光学系统的讨论更为有利。

瑞 利判断虽然使用方便，但也存在不够严密之处。因为它只考虑波像差的大允许公差，而没有考虑缺陷部分在整个波面面积中所占的比重。例如透镜中的小汽泡或表 面划痕等，可能在某一局部会引起很大的波像差，按照瑞利判断，这是不允许的。但在实际成像过程中，这种局部极小区域的缺陷，对光学系统的成像质量并非有明 显的影响。

瑞利判断是一种较为严格的像质评价方法，它主要适用于小像差光学系统，例如望远物镜、显微物镜、微缩物镜和制版物镜等对成像质量要求较高的系统。

二、中心点亮度

瑞利判断是根据成像波面的变形程度来判断成像质量的，而中心点亮度则是依据光学系统存在像差时，其成像衍射斑的中心亮度和不存在像差时衍射斑的中心亮度之比来表示光学系统的成像质量的，此比值用来表示，当时，认为光学系统的成像质量是完善的，这就是有名的斯托列尔（K.Strehl）准则。

瑞利判断和中心点亮度是从不同角度提出来的像质评价方法，但研究表明，对一些常用的像差形式，当大波像差为时，其中心点亮度约等于0.8，这说明上述二种评价成像质量的方法是一致的。

斯托列尔准则同样是一种高质量的像质评价标准，它也只适用于小像差光学系统。但由于其计算相当复杂，在实际中不便应用。