使用CODE V的圖像仿真，您可以獲得系統(tǒng)圖像質(zhì)量的快速，準(zhǔn)確的視覺(jué)評(píng)估，包括衍射效應(yīng)。圖像仿真的使用場(chǎng)景：

□ 在設(shè)計(jì)評(píng)估和產(chǎn)品展示期間，與非光學(xué)工程師進(jìn)行光學(xué)概念的交流

□ 提高對(duì)傳統(tǒng)性能指標(biāo)（如MTF和點(diǎn)列圖）的定性理解

□ 復(fù)雜的折疊系統(tǒng)圖像方向的問(wèn)題

圖1.魚(yú)眼鏡頭的圖像仿真，顯示了畸變效果

所見(jiàn)即所得

CODE V的圖像仿真（IMS）可以幫助您直接對(duì)光學(xué)設(shè)計(jì)的性能進(jìn)行可視化，作為傳統(tǒng)的圖表和表格的替代方案。它是向非光學(xué)工程師傳遞光學(xué)性能的理想工具。

IMS是一種基于衍射的計(jì)算，包括幾何像差、衍射、相對(duì)照度變化和畸變的影響。由于探測(cè)器尺寸而導(dǎo)致的模糊也考慮在內(nèi)。該算法利用了快速傅里葉變換(FFT)的計(jì)算，比幾何光線技術(shù)具有更高的效率和精度。

圖2.電路板圖像與透鏡PSF卷積，得到仿真結(jié)果

CODE V從光學(xué)系統(tǒng)計(jì)算點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)陣列，點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)陣列再與物的像素點(diǎn)進(jìn)行卷積。畸變是由主光線追跡確定的。如圖2所示，軸上的PSF產(chǎn)生了相對(duì)精細(xì)的成像，而像差、離軸的PSF則導(dǎo)致圖像極度模糊。

通過(guò)使用宏函數(shù)訪問(wèn)和操作IMS圖像數(shù)據(jù)，以執(zhí)行各種仿真和建模任務(wù)，例如：

模擬面紗雜散光，曝光不足和曝光過(guò)度，以及其他成像缺陷

模擬三色投影系統(tǒng)中的通道未對(duì)準(zhǔn)的情況

修正IMS結(jié)果中相對(duì)照度的變化

在CODE V中使用IMS創(chuàng)建的一些示例仿真結(jié)果如圖3所示。 

圖3.結(jié)合了宏函數(shù)的IMS結(jié)果

IMS有映射功能，這可以協(xié)助您定義如何將2D輸入的物映射到物空間。映射功能支持具有超半球視野的系統(tǒng)分析，這對(duì)于評(píng)估汽車(chē)導(dǎo)航攝像機(jī)、監(jiān)視攝像機(jī)和單反相機(jī)的性能是有用的。

關(guān)于IMS的一個(gè)有趣的演示，使用了一個(gè)真實(shí)世界的物體(或更準(zhǔn)確地說(shuō)是外太空的物體)，涉及到螺旋星系M100的圖4a和4b中的圖像。圖4a是使用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡主鏡在第一次維修任務(wù)之前使用的原始圓錐常數(shù)得到的IMS結(jié)果，圖4b是使用了新的圓錐常數(shù)之后得到的IMS結(jié)果。這些仿真結(jié)果分別與望遠(yuǎn)鏡在安裝校正光學(xué)裝置之前和之后拍攝的圖像非常匹配。

圖4a.實(shí)際圓錐常數(shù)的仿真   4b.新的圓錐常數(shù)的仿真