[求助]——镜头与探测器CMOS匹配的问题

素心如简

选定的CMOS的像素间距是15微米是确定的（不能换其他的CMOS），我设计好的镜头艾里斑半径大概在3微米，GEO半径和RMS都明显大于艾里斑。我大概有下面几个问题：1.我之前看到的资料是一般像元尺寸最好等于艾里斑半径（或者说艾里斑直径等于两个像元间距），这种匹配关系是针对于小像差的系统吗（即光斑在艾里斑内）还是大像差系统也适用呀？下面是我的参考链接

（https://www.csdn.net/tags/OtTacg0sNDQ4NjgtYmxvZwO0O0OO0O0O.html

https://mp.weixin.qq.com/s/3iQLRtESLjmWOGjV92FghA

https://www.zhihu.com/question/500372982/answer/2244777942）

2.如果问题1这种艾里斑和像元的对应关系在大小像差系统都适用的话，我现在明显镜头的分辨力是高于coms探测器的，有必要特意再去降低镜头的分辨力（艾里斑变大）使其与探测器匹配吗？
图片是中心视场的光斑图和我的MTF曲线

Oeback

一看像元尺寸这么大，应该就是红外的，果然看你波长就是。红外的系统目前分辨率主要应该是受制于相机的采样频率，镜头的分辨率会有富余量，没必要刻意降低镜头分辨率，但觉得可以在满足奈奎斯特采样频率的基础上，适当降低公差要求

寒冬的咖啡

设计值永远不嫌高，因为你公差会掉，作为红外热效应也会掉

素心如简

Oeback 发表于 2022-7-4 17:23
一看像元尺寸这么大，应该就是红外的，果然看你波长就是。红外的系统目前分辨率主要应该是受制于相机的采样 ...

好的，谢谢你的解答。我是第一次做这方面的设计，感觉问的问题浅薄（惭愧.jpg），关于红外系统分辨率受制于相机的采样频率这方面也是第一次学习到，我会再去了解学习一下这方面内容，非常感谢!

素心如简

寒冬的咖啡 发表于 2022-7-4 17:33
设计值永远不嫌高，因为你公差会掉，作为红外热效应也会掉

好的，谢谢你的解答！第一次参与设计只顾着理论分析了，都没考虑到实际加工安装的误差，以及热效应这些问题，非常感谢！

mrjianjian

从像质角度讲，你的想法没错。可以减小数值孔径，这样像差能控制的更好，同时衍射的影响也不至于导致图像退化。你现在首先要考虑的是照度的影响，类似微光夜视的条件下，数值孔径是不宜变小的。反过来说，如果照明足够，你的设计减小数值孔径有百益而无一害。

素心如简

mrjianjian 发表于 2022-7-5 09:04
从像质角度讲，你的想法没错。可以减小数值孔径，这样像差能控制的更好，同时衍射的影响也不至于导致图像退 ...

谢谢你提供的思路，目前这个系统不适合减小数值孔径，但学习到了这种设计经验。还有一个问题就是您提到的从像质角度来讲想法没错，我可以理解为现在镜头分辨力明显高于探测器时的像质不如镜头与探测器相匹配的像质吗？我之前理解的是镜头分辨力高于探测器的话会造成镜头分辨力的浪费，但像质与两者匹配时是差不多的。如果现在像质比匹配时差的话，主要的表现是什么呀，图像会变模糊吗？

mrjianjian

素心如简 发表于 2022-7-5 09:32
谢谢你提供的思路，目前这个系统不适合减小数值孔径，但学习到了这种设计经验。还有一个问题就是您提到的 ...

“镜头分辨力明显高于探测器时的像质不如镜头与探测器相匹配的像质”，肯定不会是这样啊。匹配是为了互相都不浪费，你最后一句话是对的