如何利用lighttools实现杂散光仿真呢？

一、认识镜头杂散光

杂散光 ：摄像镜头形成物体的实像时， 除了成像光线，还有其他非成像光线在光学系统像面上扩散，这些非成像光线就叫做杂散光，杂散光可分为鬼像和杂光。

鬼像 ：鬼像是由透镜表面的反射引起的，且反射次数必定是偶数，最终在传感器上成的像；

杂光 ：由镜头内机构件、有效口径外的反射或散射光线在传感器上成的像。

杂散光产生的原因

• 灰尘沾染光学件（如soma、垫圈、镜片、滤光片）。

• 光学元件损伤，或光学元件产生的其他缺陷。

• 严重的漏胶现象。

• 孔径不匹配。

• 光学系统相差大。

• 黑化处理不当。

二、lighttools实现杂散光仿真

Lighttools功能介绍

LightTools是美国synopsys公司开发的真正意义上的照明解析软件，已经作为业界标准被广泛使用。内置三维CAD建模功能，与LightTools其他模块组合使用，可自由设定反射、透射、散射、偏振、薄膜等光学特性，通过精确的光线追踪，能够快速进行照明光学设计，并获得照度分布，亮度分布，色度分布等计算结果。

Lighttools设计窗口

仿真思路

镜头对着物体拍照时，一般都是强光源进入镜头后造成杂散光，如右图，强光源有白天太阳，夜晚路灯，室内灯光等。

输入参数以及要求：

使用案例库cooke三片镜头；

焦距50mm，总长60.17mm；

物体在无穷远成像（即光源为平行光）；

仿真扫描角度0~60度（镜头FOV20度）。

文件导入

Lighttools支持多种格式模型导入：SAT,IGS,STEP......常用的建模格式为STEP，后面以step为例进行建模仿真。

文件导入后模型：

光源建立

光源参数：

1.平行光；

2.波长：480、550、650；权重：0.8、1.0、0.8

3.光源大小需要充满第一个表面

4.厚度合适即可

新建圆柱表面光源后修改光源参数即可。

接收器建立

接收器参数：

1.圆形接收面;

2.半径为18mm;

3.位置为60.17

4.像素比例500*500

5.图像分辨率

表面属性及材料设定

属性及材料参数：

1.L1 SK16/L2 F2/L3 SK16；

2.反射率:0.5，透过率99.5（暂定）；

属性设定

材料设定

按照上图顺序打开镜片材料，将镜片材料设定与设计档一样。

仿真参数设定

仿真参数：

1.光线数量20w;

2.光线阈值10E-7；

3.光线路径选中收集全部光线；

4.进行光线正向追迹；

5.光线路径与照度图进行分析即可。

 

审核编辑：刘清