如何利用lighttools實(shí)現(xiàn)雜散光仿真呢？

一、認(rèn)識(shí)鏡頭雜散光

雜散光：攝像鏡頭形成物體的實(shí)像時(shí)， 除了成像光線，還有其他非成像光線在光學(xué)系統(tǒng)像面上擴(kuò)散，這些非成像光線就叫做雜散光，雜散光可分為鬼像和雜光。

鬼像：鬼像是由透鏡表面的反射引起的，且反射次數(shù)必定是偶數(shù)，最終在傳感器上成的像；

雜光：由鏡頭內(nèi)機(jī)構(gòu)件、有效口徑外的反射或散射光線在傳感器上成的像。

雜散光產(chǎn)生的原因

? 灰塵沾染光學(xué)件（如soma、墊圈、鏡片、濾光片）。

? 光學(xué)元件損傷，或光學(xué)元件產(chǎn)生的其他缺陷。

? 嚴(yán)重的漏膠現(xiàn)象。

? 孔徑不匹配。

? 光學(xué)系統(tǒng)相差大。

? 黑化處理不當(dāng)。

二、lighttools實(shí)現(xiàn)雜散光仿真

Lighttools功能介紹

LightTools是美國(guó)synopsys公司開(kāi)發(fā)的真正意義上的照明解析軟件，已經(jīng)作為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)被廣泛使用。內(nèi)置三維CAD建模功能，與LightTools其他模塊組合使用，可自由設(shè)定反射、透射、散射、偏振、薄膜等光學(xué)特性，通過(guò)精確的光線追蹤，能夠快速進(jìn)行照明光學(xué)設(shè)計(jì)，并獲得照度分布，亮度分布，色度分布等計(jì)算結(jié)果。

Lighttools設(shè)計(jì)窗口

仿真思路

鏡頭對(duì)著物體拍照時(shí)，一般都是強(qiáng)光源進(jìn)入鏡頭后造成雜散光，如右圖，強(qiáng)光源有白天太陽(yáng)，夜晚路燈，室內(nèi)燈光等。

輸入參數(shù)以及要求：

使用案例庫(kù)cooke三片鏡頭；

焦距50mm，總長(zhǎng)60.17mm；

物體在無(wú)窮遠(yuǎn)成像（即光源為平行光）；

仿真掃描角度0~60度（鏡頭FOV20度）。

文件導(dǎo)入

Lighttools支持多種格式模型導(dǎo)入：SAT,IGS,STEP......常用的建模格式為STEP，后面以step為例進(jìn)行建模仿真。

文件導(dǎo)入后模型：

光源建立

光源參數(shù)：

1.平行光；

2.波長(zhǎng)：480、550、650；權(quán)重：0.8、1.0、0.8

3.光源大小需要充滿(mǎn)第一個(gè)表面

4.厚度合適即可

新建圓柱表面光源后修改光源參數(shù)即可。

接收器建立

接收器參數(shù)：

1.圓形接收面;

2.半徑為18mm;

3.位置為60.17

4.像素比例500*500

5.圖像分辨率

表面屬性及材料設(shè)定

屬性及材料參數(shù)：

1.L1 SK16/L2 F2/L3 SK16；

2.反射率:0.5，透過(guò)率99.5（暫定）；

屬性設(shè)定

材料設(shè)定

按照上圖順序打開(kāi)鏡片材料，將鏡片材料設(shè)定與設(shè)計(jì)檔一樣。

仿真參數(shù)設(shè)定

仿真參數(shù)：

1.光線數(shù)量20w;

2.光線閾值10E-7；

3.光線路徑選中收集全部光線；

4.進(jìn)行光線正向追跡；

5.光線路徑與照度圖進(jìn)行分析即可。