1. 光学设计基础：
   • 评价标准：在光学设计软件中，常用点列图的RMS半径和MTF图曲线作为评价标准。
2. RMS半径与MTF的关系：
   • 误解纠正：初学者可能误认为RMS半径小于像元尺寸一半即足够，但忽视了艾里斑的影响。
   • 衍射与几何对抗：在优化过程中，衍射与几何因素相互对抗，RMS半径远大于艾里斑时，主要看点列图；满足要求后，尽量优化MTF曲线至衍射极限。
3. 艾里斑的计算与重要性：
   • 艾里斑半径公式：R=1.22λF，λ为设计要求，F数选取至关重要。
   • 匹配原则：艾里斑半径等于像元尺寸时效果最佳，过大或过小均带来问题。
4. MTF的概念与应用：
   • MTF定义：调制传递函数，是系统点扩散函数h(t)的Fourier变换结果，代表不同频率成分对比度的衰减。
   • MTF测试：测试光学系统的MTF即测试对不同疏密条纹的对比度衰减，单位是lp/mm。
5. 像元尺寸与艾里斑的匹配：
   • 采样定理：根据Shannon采样定理，至少需要两个像素采样一个线对宽度。
   • 匹配标准：艾里斑直径最大不能超过两个像元尺寸，一般取线对宽度等于艾里斑直径，即一个像元尺寸等于艾里斑半径。
6. F数的选择与影响：
   • F数影响：F数太大在光学设计中难以处理，需平衡像差与MTF接近衍射极限的需求。
   • 实际应用：在红外设计中，优化点列图至艾里斑内并将MTF曲线优化至接近衍射极限即可。
7. 设计实例与说明：
   • 实例计算：对于F数为2.8的镜头，使用555nm黄绿光成像，像素大小约为1.9微米时合适。
   • 像素数上限：固定传感器大小时，像素数有上限，再增加像素数无法提供新信息。