像质评价
第五章光学系统象质检验与评价 §5-1星点检验 一、 星点检验原理
为克服物体上各点成像后弥散斑的作用，用以各点经过光学系统成像，观察其弥散斑，如果有误差及像差，弥散斑变形，利用人眼对此变形及亮度的变化，检验出象差这种方法称为星点检验。
黑暗背景上有一个亮点（对被检系统而言，点的几何像小于弥散斑半径即可认为是一个点）人很容易区分光能的变化，如果衍射形状改变，则更灵敏，可达十分之一波长。
λλθu n r ''='?sin 61.0D 22.10＝
d=2r=λu
n ''sin 22
.1
二、 星点检验装置
1、 平行光管部分；聚光镜、星点、物镜
平行光管口径大于待检物镜入瞳直径径且物镜像质较好 光源选用发射连续光谱且亮度大的灯
星点大小：星点允许的最大角直径max α应等于被检系统艾利斑第一暗环的角半径1θ的二分之一如图
/21max θα= /D /h 1λλθ22.161.0== /D 61.0max λα= /D f d 0max '=λ61.0
例：如果
则70mm D 100mm,D 1200mm,f 00==='
mm 70120010/D f d 30max 006.056.061.061.0＝／＝－???'
=λ
若不用平行光管则可直接将星点放置于距物镜前节点的距离20倍焦距处则
D
ll
l d max max λα61.0=
= 例：待检物镜口径
D=70mm
焦距
500m f ='，由1000f 20l ='=得
mm d 05.070
10000
1056.061.03max
=??=-
星点大衬度不好、星点小衬度好但太小图形暗不易观察 2、 被检系统支持部分
能自动定心或带偏心调整装置，以保证被测物镜和平行光管光轴显微镜光轴重合 3、 显微镜部分
根据弗朗和费衍射理论知道，一个光学系统对一个无限远的点光源成像其实质是在其光瞳面上衍射的结果，在焦平面上衍射相的振幅分布就是光瞳面上的振幅分布函数（通常称为瞳函数）的傅里叶变换，光强分布
是振幅模的平方。对于一个理想光学系统而言，瞳函数是一个实函数，而且是一个常数，代表一个理想平面波或球面波，因为星点象的光强分布仅取决于光瞳的形状,对于圆形光瞳所有理想光学系统焦面内星点象的光强分布就是圆函数的傅里叶变换模的平方。
2
10)(2??
????=ψψJ I I
式中r f D h )/()/2('==λπθλπψ
对于实际光学系统由于像差误差的影响、是瞳函数变为复数型电光强分布变形，通过这种变形可以观察到象差。
1) 显微物镜数值孔径
保证出射光束能全部进入观察显微镜,说以保证NA>f d/2' 2) 显微镜的放大率 已能分辨第一和第二两环为准 则D h /1/636.1818.0λλθ==
D h /1/678.2339.1λλθ== D 2/04.112
λθθθ=-=?
两环在被检焦面上距离
λθδD
f f '
=?'=042
.1 经显微镜后两衍射环象能为人眼鉴别取4~2''=α则取3'=α则
3438/042
.1αβλ≥'?'
m
w f D f
显微镜的放大倍率
m
w m w f '=Γ=Γ250
ββ 250Γ=
'm
w
f β
∴3438/250
042.1αλ≥Γ?'D f f D
K f D 34381.042250'
='?≥
Γα
取m
μλ56.0=则f D
'
>Γ380
若取4~2''=α则f 500)D/
~(250'=Γ 3) 平面光学零件或望远镜用前置镜接受
除对前置镜的象质又要求外要求入瞳直径大于望远镜出瞳,与显微镜的选折相似 平面零件
3438D 1.042
Q α
λ
≥
Γ?,λ
α
λαλαD 1000D D Q 28.03438042.13438042.1=
?=?≥
Γ 取m μλ56.0=得
§5-2分辨率检验
分辨率所获得的被测系统相职信息不如星点多灵敏度不如星点高，但比较直观定量。根据衍射理论理想光学系统的最小分辨角值与入瞳大小有关，只有在象差比较大时分辨率才会随像差的变化有较明显的变化，如照相物镜。分辨率与象的清晰度没有必然的联系，有时甚至会出现矛盾。
一、分辨率的概念 考察不同间距的两发光点在象面上两衍射象可被分辨与否就能定量的反应光学系统的成像质量。两个靠得很近的光点的艾利班，重叠取得的光强相对于艾利班中心最大光强的对比度K 应大于人眼的对比灵敏度有三种判据
D /22.10λθ= 0θl r '='
中央亮斑光能为83.76%,第一亮环为7.22％，第二亮环为2.77％，第三亮环为1.46％当两园盘靠近时光能叠加分开两靠近物点的能力为鉴别率如图
1） 瑞利判断：两衍射斑之间的中心距刚好等于第一衍射暗环半径σ，K ＝
min
max min
max I I I I +-15％
F D
f λλσ22.122.10='
=
两衍射斑之间的光强的最小值为最大值的73.5％ 2） 道斯判据： K ＝2.6％
F λσ02.10= 两衍射斑之间的合光强的最小值为1.013最大为1.045
3） 斯派罗判据： K ＝0％
F λσ95.00= 两衍射斑之间的合光强值为1.118
二、光学系统的理想分辨率的计算 1、 望远镜
以物方刚能分辨开的两个发光点的角距离表示以望远物镜后焦面上两衍射斑的中心距对物镜后主点的张角表示
D D D f /95.0,/02.1,/22.1/λλλσα='=
K=15%D D /01410210555.022.15
30''=????==-θα 用于系统
K=2.6%D D
/01210210555.002.15
30''=????==-θα 用于零件
2、 显微镜
D
λ
θ22.10=
，0θl r '=' ，U l U tg l U l ltgU D ''=''=≈=sin 22sin 22 U l U
l r '='''=
'sin /61.0sin 222.1λλ
由正玄条件r n u
nr u u r n u nr '
'=
'?'''=sin sin sin sin u n u u n u u n u r n r sin 61.0sin 61.0sin sin sin sin λ
λ=
'?'='''=
即NA
r λ
61.0=
K ＝2.6％时的NA r λ52.0=
，NA
r λ
475.0= n 提高可提高分辨率 (浸油物镜)
3、 照相物镜
λλ
θF D
f f r 22.122.1='
='=' λ
F r N 22.11
/1=
=
K ＝2.6％λF r N 02.11/1=
=，λ
F r N 95.01
/1== F 光圈D f '=
三、波像差与分辨率关系
4/λ≤?=W 可认为为理想分辨率
四、分辨率图案
1、 栅格式分辨率图案每块25组，每组线条宽度以值12
2
1
比递减
2、 辐射状分辨率图案 m
d
πσ=
3、 塔式分辨率图案：照相物镜照相时的分辨率 五、光学系统分辨率的测量 1、 望远系统
望远系统的物镜为孔径光阑又为入瞳所以分辨率由物镜决定目镜起放大作用设计时只考虑物镜分辨率。但由于加工装配，及材料误差故测量时不仅要对物镜进行单独测量外还要测定系统的分辨率。 1） 直接观察
要求：（1）平行光管复消色，口径比被测系统口径大。
（2）人眼极限分辨角为4~1''如望远系统放大倍率Γ若系统分辨率时Γ
≤ααW 无法测量。
（3）被测系统出瞳直径应小于人眼瞳孔直径否则无法测量 2）附加以辅助前置镜观察
前置镜的要求与星点检验是相同
入瞳大于被检仪器的出瞳，出瞳小于人眼瞳孔直径 注意：（1）光轴重合 （2）被检系统目镜视度为零 （3）检验视场中心分辨率 （4）四个方向均能分清
（5）不一定线条分得很开只要认出四个方向上的线条数即可
（6）分辨率拌均匀照明 2、物镜分辨率
1） 望远物镜
栅格状分辨率板'??=
206265
2f α 辐射状分辨率板206265
36
?=
d
πα 注意：(1）平行光管物镜大于被测物镜孔径被测物镜尽量靠近平行光管以减小杂光的影响平行光管套一个比被检物镜稍大一点的光阑
(2)显微物镜 数值孔径和放大率根据被测物镜相对孔径选择f D
NA '
≥
2
3438
25022.1α
λ≥
Γ?'f D ,f D K f D '='?≥Γλα343822.1250 (3)光轴基本重合 3)照相物镜 综合分辨率 N
照相物镜的目视分辨率m N 底片的分辨率p N
p
m N N N 1
11+= (1) 目视分辨率
a) 轴上点分辨率0N f f N c
'
'=
b) 轴外点分辨率
绕物镜后主点转动 显微镜后移f w
'-=?)1cos 1
(
轴外分辩率αα''==''='=
'w
f w AB
AC w f AB w f S H 2cos cos ,cos ,cos 子午w N N t 2cos =，弧矢w N N t cos =实际上对子午光束有效口径变小α'变大w
t cos α
α='
所以w N N t 3cos =
w N N t cos =
注意事项：（1）平行光管口径大于被检物镜口径在检验各视场的分辨率时应保证平行光管的光束充满被测物物镜入瞳。
（2）平行光管象质尽量好，焦距比被测物镜答两倍以上。
（3）显微镜的数值孔径的选择a)分辨率高于被检物镜的分辨率b)被检物镜成像光束能全部进入显微镜
（2）综合鉴别率 a)在光具座上测量
拍照在测量显微镜上测底片分辨率
c) 用大面积分辨率板拍照
影响分辨率的因素 （1） 目视分辨率 （2） 底片分辨率 （3） 冲洗方法 例：,60,26422.11
,380,6.5===='='=
p m N F
N f D f F λ 4960
264602646012641111=+?=?+=+=N N N N p m
质性研究方法(1)
质性研究方法 一、质性研究方法的定义及特点 “质性研究”这个词在台湾、港、澳地区用得比较多，在大陆有的称其为“质的研究”、“质化研究”；还有的为将其与定性研究、定量研究相比较，称为“定质研究”。 1.质性研究的定义 所谓质性研究，就是“以研究者本人为研究工具、在自然情境下采用多种资料收集方法对社会现象进行整体性探究、使用归纳法分析资料和形成理论、通过与研究对象互动对其行为和意义建构获得解释性理解的一种活动”。 2.质性研究的特点： 1)自然主义的探究传统 质性研究是在自然情境下，研究者与被研究者直接接触，通过面对面的交往，实地考察被研究者的日常生活状态和过程，了解被研究者所处的环境以及环境对他们产生的影响。自然探究的传统要求研究者注重社会现象的整体性和关系性。在对一个事件进行考察时，不仅要了解事件本身，而且要了解事件发生和变化时的社会文化背景以及对该实践与其他事件之间的联系。 2)对意义的“解释性理解”
质性研究的主要目的是对被研究者的个人经验和意义建构作“解释性理解”，从他们的角度理解他们的行为及其意义解释。由于理解是双方互动的结果，研究者需要对自己的“前设”和“偏见”进行反省，了解自己与对方达到理解的机制和过程。 3)研究是一个演化的过程 随着实际情况的变化，研究者要不断调整自己的研究设计，收集和分析资料的方法，建构理论的方式。因此对研究的过程必须加以细致的反省和报道。 4)使用归纳法，自下而上分析资料 质性研究中的资料分析主要采纳归纳的方法，自下而上在资料的基础上建立分析类别和理论假设，然后通过相关检验得到充实和系统化。因此，“质性研究”的结果只适用于特定的情境和条件，不能推广到样本之外。 5)重视研究关系 由于注重解释性理解，质性研究对研究者与被研究者之间的关系非常重视，特别是伦理道德问题。研究者必须事先征求被研究者的同意，对他们所提供的信息严格保密，与他们保持良好的关系，并合理回报他们所给予的帮助。 “质性研究”就是一种“情境中”的研究。质性研究的特点决定了这是一种非常适合教育领域的研究。 3．质性研究与量的研究的区别：(只说黑体字)
我们是如何对学生进行质性评价的
我们是如何对学生进行质性评价的 出处：本人更新时间：2005-12-06 23:19:25 【】【】【】【】 我们是如何对学生进行质性评价的 方圆 所谓质性评价就是对学生学习的过程性评价。我们知道传统的评价，通常是通过期末考试以一张试卷成绩评价学生,对数学知识的测验主要集中在评价学生是否能记住一个概念的定义，或从几个选项中选择出一个有关这个概念的正确例子，或者在几个概念之间区别出符合条件的某个概念等。然而新的《数学课程标准》指出：“对学生数学学习的评价，既要关注学生知识与技能的理解和掌握，更要关注他们情感与态度的形成和发展；既要关注学生数学学习的结果，更要关注他们在学习过程中的变化和发展。评价的手段和形式应多样化，应以过程评价为主。对评价结果的描述，要用鼓励性语言，以发挥评价的激励作用。评价要关注学生的个性差异，保护学生的自尊心和自信心。教师要善于利用评价所提供的信息，适时调整和改善教学过程。”《标准》的这段要求，既指出了现代评价的意义，又给出了新课程实施过程中的评价依据。 那么，如何把《课标》要求落实到实际当中呢？这是我们教师急需研究解决的课题. “满天星，亮晶晶，我做最亮一颗星”的学习过程评价活动便是我校“课改实验学生素质评价研究”的校本课题之一，它的开展更关注了学生的学习过程，由此促进学生形成正确的学习态度情感，自主探究，合作学习，积极参与校外实践，促进特长的发展;分项考试、综合评定的学科综合素质评价体系，为每一个园湖孩子装上自信的翅膀。 一、关注学生情感与态度的形成和发展发挥评价的激励作用 1学习过程评价中，我们以“摘星”活动为载体，依据各学科具体课程目标，从学生学习过程中的“情感态度”、“自主探究”、“合作学习”、“校外实践”以及“特长发展”等评估内容方面制定了系列评估标准，描述性的语言表述在评价手册中，引导学生凭借评价手册开展学习过程评价，进行学习过程与方法、情感态度和价值观的综合考察。并努力做到各学科学习过程评价表反映学科特点，符合各年段学生认知特点。（见园湖评价手册）2、围绕学习过程评价活动,让学生摘取更多的星星，园湖教师用爱的眼睛去发现孩子的优点，用鼓励性语言激励孩子：例如老师发现有创意的作业时批语写到：小雨阳，你真了不起，太让我高兴了！你的解题方法，我们说什么都没有想到，真让我好好享受了一番。我觉得你具有数学家一般的“数感”。老师为你鼓掌！园湖教师会用诙谐的话语和学生沟通：你这篇数学日记从内容到方法，都挺不错的。可惜错别字太猖狂，害得那些非错别字们个个唉声叹气、叫苦连天。为了伸张正义，来不及跟你商量，我已经把这些错别字揪出来示众，请你各打它们五十大板，然后关押起来，什么时候改造好了再放它们出来。课堂上教师常常赞扬孩子：你的想象真丰富、你很有创意、你真爱思考、你的作业整洁规范。。。孩子们则能自信地说：我来说、我有不同看法、我来帮助你、我和你一起合作。。。 学生书写马虎的现象渐渐消失了,不完成作业的学生减少了…良好的学习习惯蔚然成风, 这些都得益于我们学校的评价体系:学校集体购买了许多小星星和小红花类的贴贴纸奖励孩子，哪些同学某条例题学得好、有创意，老师便会在例题旁贴上一颗小星星（称智慧星）、上课大胆发言表现出色可以得到一个小小“聪明果”、作业优秀的每次作业后奖励一面小红旗；每个班级星星榜中同学们的相片上面贴满一周来夺到的口算星、智慧星、口语交际星、纪律星、优秀作业星等，孩子们从星星榜上看到自己的进步与不足，教师则可看到哪
实验二ZEMAX中的像质评价方法
实验二ZEMAX 中的像质评价方法 一、实验目的 了解ZEMAX的各种像质评价方法。 二、ZEMAX的像质评价方法 ZEMAX提供丰富的像质评价指标，现结合D=0.5，相对孔径1/4、视场94°的1/6英寸CCD 广角物镜色合计参数，将主要评价结果介绍如下。 表3-1 广角物镜结构参数 序号半径R 间隔d 玻璃外径D 1 ∞0.6 K9 1.6 2 1.109 0.6 0.9 3 3.448 1.0 LAK3 1.1 4 -18.70 5 0.5 1.1 5 光阑0.1 0.35 6 -2.89 1.0 LAK3 0.41 7 -1.7 0.1 1.1 8 2.29 1.0 K9 1.1 9 -1.7378 0.6 ZF7 1.1 10 -14.791 1.1 1、几何像差曲线 (1)球差曲线（Longitudinal Aberration） 纵坐标是孔径，横坐标是球差（色球差）。 (2)焦点色位移（Focal Shift） 表示的是系统工作波长范围内不同波长的色光近焦距位移。横坐标表示焦点位移，纵坐标为不同色光的波长， 整个图形以主波长的近轴焦点为参考基准。 （3）轴外细光束像差曲线（Field Curv/Dist） 左图为像散场曲曲线，右图为畸变曲线，纵坐标为视场，左图横坐标是场曲，右图是畸变的百分比值。 （4）子午光束与弧矢光束垂轴像差曲线(Ray Fan) 横坐标表示光束孔径高度，纵坐标表示垂轴像差，EY表示δy′(子午)，EX表示δz′(弧矢)。（5）垂轴色差（倍率色差）(Lateral Color) 横坐标表示不同色光与参考色光像高的像差，纵坐标表示视场。图中两条AIRY表示的曲线为艾里斑范围。 2、点列图(Spot Diagram) 点列图下方给的数可以看出每个视场的RMS RADIUS（均方根半径值）、AIRY光斑半径、GEO RADIUS为几何半径（最大半径），值越小成像质量越好。 另外根据分布图形的形状也可了解系统的各种几何像差的影响，如是否有明显像散或彗差特征，几种色斑的分开程度如何等。 3、波像差 （1）光程差曲线(OPD Fan) 表示每个视场的子午和弧矢方向上的光程差。横坐标表示光束孔径大小，纵坐标表示光程差。（2）波面三维图(Wavefront Map)
从质性评价到定性评价要点
从质性评价到定性评价 ——高中综合素质评价要求下的美术学业评价方案研究 【摘要】本文阐述了在教学一线的美术教师该如何正确理解把握高中综合素质美术学科学业评价要求和《普通高中美术课程标准》（以下简称《标准》）关于美术修习评价的理念，梳理了高中综合素质美术学业评价和《标准》关于美术修习评价之间的关系，从美术学业评价需要客观公正的角度，利用现代教育评价学的原理，创造性地提出了用“伪量化”的方式，对高中学生的美术学业进行客观、多面、多元、发展的评价。在研究中，重点突出了高中综合素质评价背景下的美术学业评价如何做到相对客观公正，并对在此基础上做到多面、多元、发展的美术学业评价的可操作性和科学性做了深入、具体、细致的研究和阐述。为《标准》所倡导的质性评价与高中综合素质美术学业评价所需要的客观公正的定性评价之间的矛盾解决提供了一种有效的协调模式。 【关键词】综合素质评价质性评价量性评价定性评价伪量化评价 第一部分综述 一、课题的研究背景 余杭区作为浙江省首批三个国家基础教育课程改革实验区，自2003年秋季开始至今六年了，并且已经实施第一次新课程背景下的高中毕业生学业考试。浙江省教育厅为此下发了《浙江省普通高中学生综合素质评价实施指导意见》[1]（以下简称《意见》）。《意见》指出了普通高中学生综合素质评价工作是课程改革的重要内容。综合素质评价是高中新课程的一个新点和特点，目的是为了为全面反映高中毕业生的发展状况，并且评价结果将作为衡量学生是否达到毕业标准，评价结果最后记入“浙江省普通高中电子学籍管理系统”。 2008年4月17日，浙江教育网正式发布了浙江省新课程高考方案[2]，明年开始，“单一的统一选拔考试”将推出历史舞台，将形成学业水平测试(高中会考)、综合素质评价和统一选拔考试三位一体的多元化的招生考试评价体系。综合素质评价内容包括品质与素养、修习能力、审美与艺术、运动与健康、探究与实践、劳动与技能等六个方面。评价采用“写实性评价+等第评价”的方式。全省统一标准，由学校在高中阶段学生成长记录、过程性评价的基础上，按照客观、公正反映的原则组织实施，评价程序公开、透明，评价结果经公示后采集确定的基本信息，形成《浙江省普通高校招生考生综合素质评价基本信息表》，进入考生电子档案，在学校投档分数线上，作为高校录取的重要依据。其中审美与艺术、运动
§9.4 光学传递函数评价成像质量
§9.4 光学传递函数评价成像质量 上面介绍的几种光学系统成像质量的评价方法，都是基于把物体看作是发光点的集合，并以一点成像时的能量集中程度来表征光学系统的成像质量的。利用光学传递函数来评价光学系统的成像质量，是基于把物体看作是由各种频率的谱组成的，也就是把物体的光场分布函数展开成傅里叶级数（物函数为周期函数）或傅里叶积分（物函数为非周期函数）的形式。若把光学系统看成是线性不变的系统，那么物体经光学系统成像，可视为不降，相位要发生推移，并在某一频率处截止，即对比度为零。这种对比度的降低和相位推移是随频率不同而不同的，其函数关系我们称之为光学传递函数。由于光学传递函数既与光学系统的像差有关，又与光学系统的衍射效果有关，故用它来评价光学系统的成像质量，具有客观和可靠的优点，并能同时运用于小像差光学系统和大像差光学系统。 光学传递函数是反映物体不同频率成分的传递能力的。一般来说，高频部分是反映物体的细节传递情况，中频部分是反映物体的层次传递情况，而低频部分则是反映物体的轮廓传递情况。而表明各种频率传递情况的则是调制传递函数（MTF），因此下面来简要介绍二统传递后，其传递效果是频率不变，但其对比度下种利用调制传递函数来评价光学系统成像质量的方法。 一、利用MTF曲线来评价成像质量 所谓MTF是表示各种不同频率的正弦强度分布函数径光学系统成像后,其对比度(即振幅)的衰减程度。当某一频率的对比度下降到零时，说明该频率的光强分布已无亮度变化，即该频率被截止。这是利用光学传递函数来评价光学系统成像质量的主要方法。 设有二个光学系统（Ⅰ和Ⅱ）的设计结果，它们的MTF曲线如图9－3所示，图中的调制传递函数MTF曲线为频率n的函数。曲线Ⅰ的截止频率较曲线Ⅱ小，但曲线Ⅰ在低频部分的值较曲线Ⅱ大得多。对这二种光学系统的设计结果，我们不能轻易说哪种设计结果较好，这要根据光学系统的实际使用要求来判断。若把光学系统作为目视系统来应用，由于人眼的对比度阀值大约为0.03左右，因此MTF曲线下降到0.03时, 曲线Ⅱ的MTF值大于曲线Ⅰ, 如图9－3中的虚线所示，说明光学系统Ⅱ用作目视系统较光学系统Ⅰ有较高的分辨率。若把光学系统作为摄影系统来使用，其MTF值要大于0.1，从图9－3中可看出，曲线Ⅰ的MTF 值要大于曲线Ⅱ，即光学系统Ⅰ较光学系统Ⅱ有较高的分辨率。且光学系统Ⅰ在低频部分有较高的对比度，用光学系统Ⅰ作摄影使用时，能拍摄出层次丰富，真实感强的对比图像。所以在实际评价成像质量时，不同的使用目的，其MTF的要求是不一样的。 二、利用MTF曲线的积分值来评价成像质量 上述方法虽然能评价光学系统的成像质量，但只能反映MTF曲线上的少数几个点处的情况，而没有反映MTF曲线的整体性质。从理论上可以证明，像点的中心点亮度值等于MTF曲线所围的面积，MTF所围的面积越大，表明光学系统所传递的信息量越多，光学系统的成像质量越好，图像越清晰。因此在光学系统的接收器截止频率范围内，利用MTF 曲线所围面积的大小来评价光学系统的成像质量是非常有效的。 在一定的截止频率范围内，只有获得较大的MTF值，光学系统才能传递较多的信息。
课程评价(量化与质性)
一、课程与量化评价 所谓量化课程评价，就是“力图把复杂的教育现象和课程现象简化为数量，进而从数量的分析与比较中推断某一评价对象的成效。”这种评价方法在20世纪60年代之前占了主导地位，这个历史时期也就是课程评价专家古巴和林肯所说的课程的“第一代评价”和“第二 代评价”时期。 1.理论基础量化评价是实证主义方法论的直接产物。它认为主体和客体是相互孤立的实体。世界是有规则的、可预知的，存在着一般的规律和模式。事物内部和事物之间必然存在逻辑因果关系，量化评价就是利用这些关系。“知识”具有客观规律和可重复性。评价者只要遵循一定的方法规范，就可以将评价的结果在更大的范围内推广。因此，使用一种理性、 客观的方法，配合合适的程序，就能使我们预知和控制世界 2.评价目的量化课程评价追求对被评价对象的有效控制和改进。它的核心价值是秩序和一致，认为课程评价的目的在于把握课程量的规定性，即通过具体的数学统计、运算和量化分析，揭示出与课程相关的数量关系，掌握课程的数量特征和变化，从量的关系上对课程进行判断。评价过程实质上是一个确定课程计划实际达到教育目标的程度的过程。美国评价专 家泰勒的基本原理反映了这个过程，教或学被描述成高度控制、线性的和可测试的活动。 3.评价过程量化评价主要针对课程实施结果进行的，即“应该评价什么”，而不是“什么值得评价”，如测量学生的学习成绩。最常见的评价形式是“课程是否达到这一目标”，如泰勒的评价模式。量化评价的主要过程包括提出问题、设定评价、定义变量、抽样、分析、结论等。它具有标准化程序，是自上而下、从一般到特殊的演绎过程。它先进行假设，然后使用一定的数学方法对课程特征进行量化，如用数学语言表示课程的状态、关系和过程，在此基础上，收集大量的资料进行统计和运算，抽取并推导出对课程评价有价值、有意义的数据资料，然后将事实与假设加以分析比较，并不断修改和完善假设，最终得出结论。课程评价在这里是一种技术性和生产性的过程。技术性，指课程行为是标准化、系统化的；生产性指课程评价的主要目的是提供明确判断或课程决策。 4.评价的具体方法量化评价将事实和价值相分离，强调课程需要严格控制，评价方法主要是对成功或失败，好或坏的量化，强调精确度、信度、效度。它认为方法是“为达到目标和事实而使用的技术”。它主要用观察、实验、调查、统计等方法进行课程评价，对评价的严密性、客观性、价值中立提出了严格的要求，力求得到绝对客观的事实。另外，常用资料的形式对课程现象进行说明，采用逻辑和理性的方法和线性模式，探寻投入、实施过程和结果之间联系。量化评价的方法简便易行，容易操作，具有具体性、精确性和可验证性等特点， 推进了课程评价科学化的进程，因而一直在实践中处于支配地位。 5.评价者的角色量化评价者不考虑评价对象的行为与特定情境的关系，认为现实是不以人的意志为转移的，是客观存在的。评价者在评价之前就作出种种假设，在评价过程中，“客观”地搜集与课程有关的资料，最大限度地测量和解释课程是怎样实施以及结果是什么。他
光学系统与像差全套答案
c 2?解：由 n -得: v I =30 °有几何关系可得该店反射和折射的光线间的夹角为 6、若水面下 200mm 处有一发光点，我们在水面上能看到被该发光点照亮的范围 （圆直 径） 有多大？ 解：已知水的折射率为 1.333,。由全反射的知识知光从水中到空气中传播时临界角为： 1 Sin l m 半= =0.75，可得I m =48.59 ； tanl m =1.13389，由几何关系可得被该发光点照 n 1.333 光在水中的传播速度：V 水 3 1Q8(m/S) 2.25(m/s) 1.333 光在玻璃中的传播速度：v 玻璃 C 3 1 沁 1.818(m/s) 1.65 n 玻璃 5米的路灯（设为点光源）1.5米处，求其影子长度。 1 7 x 解：根据光的直线传播。设其影子长度为 X ,则有 可得x =0.773米 5 1.5 x 4.一针孔照相机对一物体于屏上形成一 60毫米高的像。若将屏拉远 70毫米。试求针孔到屏间的原始距离。 3?—高度为1.7米的人立于离高度为 50毫米，则像的高度为 解：根据光的直线传播，设针孔到屏间的原始距离为 X ，则有 卫_ 50 x 60 可得x =300 (毫米) x 5.有一光线以60 的入射角入射于■:'的磨光玻璃球的任一点上, 到球表面的另一点上，试求在该点反射和折射的光线间的夹角。 其折射光线继续传播 解：根据光的反射定律得反射角 I =60 °而有折射定律 n sin I nsin I 可得到折射角 90 °
亮的范围（圆直径）是2*200*1.13389=453.6（mm） 7、入射到折射率为；- ..「1二的等直角棱镜的一束会聚光束（见图1-3）,若要求在斜面上发生全反射，试求光束的最大孔径角--' 解：当会聚光入射到直角棱镜上时，对孔径角有一定的限制，超过这个限制，就不会发生全反射了。 1 由sinl m —,得临界角I m 41.26 n 得从直角边出射时，入射角i 180 l m 90 45 3.74 由折射定律■S匹丄，得U 5.68即2U 11.36 sinU n
(完整版)像质评价方法
像质评价方法 一、几何像差曲线 1、球差曲线： 球差曲线纵坐标是孔径，横坐标是球差（色球差），使用这个曲线图，一要注意球差的大小，二要注意曲线的形状特别是代表几种色光的几条曲线之间的分开程度，如果单根曲线还可以，但是曲线间距离很大，说明系统的位置色差很严重。 2、轴外细光束像 差曲线 这一般是由两个 曲线图构成图中 左边的是像散场 曲曲线，右边的 是畸变，不同颜 色表示不同色 光，T和S分别表 示子午和弧矢 量，同色的T和S 间的距离表示像 散的大小，纵坐 标为视场，右图 横坐标是场曲， 左图是畸变的百 分比值，左图中 几种不同色曲线 间距是放大色差 值。
二、点列图——光束的光亮度 由一点发出的许多光线经光学系统后，因像差使其与像面的交点不再集中于同一点，而形成了一个散布在一定范围的弥散图形，称为点列图。，点列图是在现代光学设计中最常用的评价方法之一。 图中的几个图分 别表示给定的几 个视场上不同光 线与像面交点的 分布情况。使用点 列图，一要注意下 方表格中的数值， 值越小成像质量 越好。二根据分布 图形的形状也可 了解系统的几何 像差的影响，如， 是否有明显像散 特征，或彗差特 征，几种色斑的分 开程度如何，有经 验的设计者可以根据不同的情况采取相应的措施。RMS RADIUS：均方根半径值； GEO RADIUS：几何半径（最大半径） 三、传递函数 调制传递函数MTF：一定空间频率下像的对比度与物的对比度之比。能反映不同空间频率、不同对比度的传递能力。一般而言，高频传递函数反映了物体细节传递能力，低频传递函数反映物体轮廓传递能力，中频传递函数反映对物体层次的传递能力。
课程评价中的量化评价与质性评价
课程评价中的量化评价与质性评价 数学学院课程与教学论柯燃 摘要: 量化评价与质性评价是课程评价中的两种基本方法。这两种方法在理论基础、评价目的、评价过程、评价的具体方法、上有明显不同。但它们不是两种对立的方法, 在实践中应该把两者紧密结合起来, 互相补充、完善, 走向多元的课程评价方法。 关键词:量化评价质性评价课程评价 评价是揭示个人、社会、自然的价值, 建构价值世界的认识活动。课程评价是以一定的方法、途径对课程的计划、活动以及结果等有关问题的价值或特点作出判断的过程。课程评价的本质就是人对课程的价值判断。课程评价是与教育的发展和改革相随的。在课程理论研究的短短一百年中, 课程目标从强调知识的掌握转向能力的培养, 从强调学习知识转向学会应用, 从强调发展单方面技能转向贯通总体之间的联系。课程的每一次重大进展, 几乎都伴随着研究方法的改进和发展。课程评价经历了测验、评价、评定几个发展阶段。没有一个共同的、适合所有问题的课程评价方法,因为这里涉及两个相当复杂的领域---课程和评价。然而不同的评价手段可以用在不同的环境以满足不同的需要。课程评价的评价方法大致可以分为两类, 一类是量化课程评价, 另一类是质性课程评价。虽然量化评价方法与质性评价方法出现在不同时期, 代表着不同的评价理念, 但作为具体的评价方法, 两者具有各自不同的特点, 适用于不同的评价目标和对象。 一、课程与量化评价 所谓量化课程评价, 就是力图把复杂的教育现象和课程现象简化为数量, 进而从数量的分析与比较中推断某一评价对象的成效。 0这种评价方法在 20 世纪60 年代之前占了主导地位, 这个历史时期也就是课程评价专家古巴和林肯所说的课程的第一代评价和第二代评价时期。 1. 理论基础 量化评价是实证主义方法论的直接产物。它认为主体和客体是相互孤立的实体。世界是有规则的、可预知的, 存在着一般的规律和模式。事物部和事物之间必然存在逻辑因果关系, 量化评价就是利用这些关系。知识具有客观规律和可重复性。评价者只要遵循一定的方法规, 就可以将评价的结果在更大的围推广。因此, 使用一种理性、客观的方法, 配合合适的程序, 就能使我们预知和控制世界。 2. 评价目的 量化课程评价追求对被评价对象的有效控制和改进。它的核心价值是秩序和一致, 认为课程评价的目的在于把握课程量的规定性, 即通过具体的数学统计、运算和量化分析, 揭示出与课程相关的数量关系, 掌握课程的数量特征和变化, 从量的关系上对课程进行判断。评价过程实质上是一个确定课程计划实际达到教育目标的程度的过程。美国评价专家泰勒的基本原理反映了这个过程, 教或学被描述成高度控制、线性的和可测试的活动。 3. 评价过程
光学传递函数的测量和像质评价
光学传递函数的测量和像质评价 引言 光学传递函数是表征光学系统对不同空间频率的目标函数的传递性能，是评价光学系统的指标之一。它将傅里叶变换这种数学工具引入应用光学领域，从而使像质评价有了数学依据。由此人们可以把物体成像看作光能量在像平面上的再分配，也可以把光学系统看成对空间频率的低通滤波器，并通过频谱分析对光学系统的成像质量进行评价。到现在为止，光学传递函数成为了像质评价的一种主要方法。 一、实验目的 了解光学镜头传递函数的基本测量原理，掌握传递函数测量和成像品质评价的近似方法，学习抽样、平均和统计算法，熟悉光学软件的应用。 二、基本原理 光学系统在一定条件下可以近似看作线性空间中的不变系统，因此我们可以在空间频率域来讨论光学系统的响应特性。其基本的数学原理就是傅里叶变换和逆变换，即： dxdy y x i y x )](2exp[,ηξπψηξψ+-=??） （），（ （1） ηξηξπηξψψd d y x i y x )](2exp[),(),(+=?? （2） 式中),(ηξψ是),(y x ψ的傅里叶频谱，是物体所包含的空间频率),(ηξ的成分含量，低频成分表示缓慢变化的背景和大的轮廓，高频成分表示物体细节，积分范围是全空间或者是有光通过空间范围。 当物体经过光学系统后，各个不同频率的正弦信号发生两个变化：首先是调制度（或反差度）下降，其次是相位发生变化，这一综合过程可表为 ），（），（），（ηξηξψηξφH ?= （3） 式中），（ηξφ表示像的傅里叶频谱。），（ηξH 成为光学传递函数，是一个复函数，它的模为调制度传递函数（modulation transfer function, MTF ），相位部分则为相位传递函数（phase transfer function, PTF ）。显然，当H =1时，表示象和物完全一致，即成象过程完全保真，象包含了物的全部信息，没有失真,光学系统成完善象。由于光波在光学系统孔径光栏上的衍射以及象差（包括设计中的余留象差及加工、装调中的误差），信息在传递过程中不可避免要出现失真，总的来讲，空间频率越高，传递性能越差。要得到像的复振幅分布，只需要将像的傅里叶频谱作一次逆傅里叶变换即可。 在光学中，调制度定义为 min max min max I I I I m +-= (4) 式中max I 、min I 表示光强的极大值和极小值。光学系统的调制传递函数可表为给定空间频率
数字式光学传递函数测量和透镜象质评价
实验八 数字式光学传递函数的测量和像质评价实验 1．实验目的 了解光学镜头传递函数测量的基本原理； 掌握传递函数测量和成像品质评价的近似方法； 学习抽样、平均和统计算法。 2. 基本原理 光学传递函数（Optical transfer function, OTF ）表征光学系统对不同空间频率目标的传递性能，广泛用于对系统成像质量的评价。 傅里叶光学证明了光学成像过程可以近似作为线形空间中的不变系统来处理，从而可以在频域中讨论光学系统的响应特性。任何二维物体ψo (x , y )都可以分解成一系列x 方向和y 方向的不同空间频率(f x ,f y )简谐函数(物理上表示正弦光栅)的线性叠加： o o (,)(,)exp 2(),(1)x y x y x y x y f f i f x f y df df ψπ∞∞ -∞-∞??= Φ+???? 式中Φo (f x ,f y )为ψo (x , y )的傅里叶谱，它正是物体所包含的空间频率(f x ,f y )的成分含量，其中低频成分表示缓慢变化的背景和大的物体轮廓，高频成分则表征物体的细节。 当该物体经过光学系统后，各个不同频率的正弦信号发生两个变化：首先是调制度（或反差度）下降，其次是相位发生变化，这一综合过程可表为 i o (,)(,)(,),(2)x y x y x y f f H f f f f Φ=?Φ 式中Φi (f x ,f y )表示像的傅里叶谱。H (f x ,f y )称为光学传递函数，是一个复函数，它的模为调制度传递函数（modulation transfer function, MTF ），相位部分则为相位传递函数（phase transfer function, PTF ）。显然，当H =1时，表示像和物完全一致，即成像过程完全保真，像包含了物的全部信息，没有失真,光学系统成完善像。 由于光波在光学系统孔径光栏上的衍射以及像差（包括设计中的余留像差及加工、装调中的误差），信息在传递过程中不可避免要出现失真，总的来讲，空间频率越高，传递性能越差。 对像的傅里叶谱Φi (f x ,f y )再作一次逆变换，就得到像的复振幅分布：
第七章 典型光学系统及其像质评价
第七章典型光学系统及其像质评价 一、选择题 1、在用照相机拍摄景物时，要获得较大的景深，应该（） A、增大照相系统的入瞳直径 B.、将对准平面置于无穷远处 C、.选用长焦距镜头 D.、增大光圈数 2、对于照相系统，正确的陈述是（） A、焦距变大，可使像增大 B、光圈变大，可使像面照度增大 C、光圈变大，可使像面照度不均匀程度变大 D、相对孔径决定了照相系统的分辨率 3、照相系统的三个重要参数是（） A、视场角、分辨率和焦距 B、视场角、相对孔径和焦距 C、视场角、数值孔径和焦距 D、视场角、相对孔径和分辨率 4、拍摄人像艺术照，为突出主要人物，使背景模糊，应选用（） A、大焦距、小F数和小对准距离 B、大焦距、大F数和小对准距离 C、大焦距、大F数和大对准距离 D、小焦距、小F数和小对准距离 二、填空 1、人眼的物方焦距要比像方焦距（）；若某人的远点距离为眼后1m，则需要佩戴（）度的老花镜，其焦距为（）mm。 2、望远镜系统的光学结构特点是（）和（）。使用伽利略望远镜观察物体时，孔径光阑是（）,视场光阑是（）。由于该系统的入窗与物面不重合，所以观察大视场时一般存在（）现象。 3、摄影物镜的三个重要参数是（）、（）和（）。其中（）影响像面的照度和分辨率。对摄影系统而言，焦距越长，景深越（）；入瞳直径越大，景深越();拍摄距离越远，景深越（）。 4、在变焦距光学系统中，对像面移动进行补偿的方法主要有机械补偿法和（）两种。机械补偿法中，焦距的变化是通过（）来实现的，其变倍比为（）。 三、简答题 1、显微系统的组成和工作原理 2、摄影（照相）系统组成与成像原理
四、计算题 1、有一个显微镜系统，物镜的放大率为-25×，目镜的倍率为10×（均按薄透镜），物镜的共轭距为195mm。求; (1）系统的等效焦距和总倍率； (2）物体的位置； (3）物镜和目镜的焦距； (4）光学筒长； (5）物镜和目镜的间距； 2、一开普勒望远镜，物镜焦距f0ˊ=200mm，目镜焦距f eˊ=25mm,物方视场角2ω=80，渐晕系数K=50%，为了使目镜通光口径D=23.7mm，在物镜后焦面上放一场镜，试求： （1）场镜焦距； （2）若该场镜试平面在前的平凸薄透镜，折射率n=1.5，求其球面的曲率。
论课程评价中的量化评价与质性评价
论课程评价中的量化评价与质性评价 张杨 课程是教育系统的核心。评价是揭示个人、社会、自然的价值,建构价值世界的认识活动。课程评价是“以一定的方法、途径对课程的计划、活动以及结果等有关问题的价值或特点作出判断的过程”。课程评价的本质就是人对课程的价值判断。 课程评价是与教育的发展和改革相随的。在课程理论研究的短短一百年中,课程目标从强调知识的掌握转向能力的培养,从强调学习知识转向学会应用,从强调发展单方面技能转向贯通总体之间的联系。课程的每一次重大进展,几乎都伴随着研究方法的改进和发展。课程评价经历了测验、评价、评定几个发展阶段。没有一个共同的、适合所有问题的课程评价方法,因为这里涉及两个相当复杂的领域———课程和评价。然而不同的评价手段可以用在不同的环境以满足不同的需要。课程评价的评价方法大致可以分为两类,一类是量化课程评价,另一类是质性课程评价。虽然量化评价方法与质性评价方法出现在不同时期,代表着不同的评价理念,但作为具体的评价方法,两者具有各自不同的特点,适用于不同的评价目标和对象。 一、课程与量化评价 所谓量化课程评价,就是“力图把复杂的教育现象和课程现象简化为数量,进而从数量的分析与比较中推断某一评价对象的成效。”这种评价方法在20世纪60年代之前占了主导地位,这个历史时期也就是课程评价专家古巴和林肯所说的课程的“第一代评价”和“第二代评价”时期。 1.理论基础 量化评价是实证主义方法论的直接产物。它认为主体和客体是相互孤立的实体。世界是有规则的、可预知的,存在着一般的规律和模式。事物内部和事物之间必然存在逻辑因果关系,量化评价就是利用这些关系。“知识”具有客观规律和可重复性。评价者只要遵循一定的方法规范,就可以将评价的结果在更大的范围内推广。因此,使用一种理性、客观的方法,配合合适的程序,就能使我们预知和控制世界。 1.评价目的 量化课程评价追求对被评价对象的有效控制和改进。它的核心价值是秩序和一致,认为课程评价的目的在于把握课程量的规定性,即通过具体的数学统计、运算和量化分析,揭示出与课程相关的数量关系,掌握课程的数量特征和变化,从量的关系上对课程进行判断。评价过程实质上是一个确定课程计划实际达到教育目标的程度的过程。美国评价专家泰勒的基本原理反映了这个过程,教或学被描述成高度控制、线性的和可测试的活动。 2.评价过程 量化评价主要针对课程实施结果进行的,即“应该评价什么”,而不是“什么值得评价”,如测量学生的学习成绩。最常见的评价形式是“课程是否达到这一目标”,如泰勒的评价模式。量化评价的主要过程包括提出问题、设定评价、定义变量、抽样、分析、结论等。它具有标准化程序,是自上而下、从一般到特殊的演绎过程。它先进行假设,然后使用一定的数学方法对课程特征进行量化,如用数学语言表示课程的状态、关系和过程,在此基础上,收集大量的资料进行统计和运算,抽取并推导出对课程评价有价值、有意义的数据资料,然后将事实与假设加以分析比较,并不断修改和完善假设,最终得出结论。课程评价在这里是一种技术性和生产性的过程。技术性,指课程行为是标准化、系统化的;生产性指课程评价的主要目的是提供明确判断或课程决策。 3.评价的具体方法
对高中美术鉴赏教学采用质性评价方式的认识
对高中美术鉴赏教学采用质性评价方式的认识 南京市秦淮中学刘小康 内容提要：通过对高中美术鉴赏课程特性和质性评价的分析，试图认识质性评价对美术鉴赏课程的适应性，同时分析了在评价过程中需要注意的评价者本人的参与、自然情 境的设置、及评价方式的归纳分析和解释等问题。 关键词：质性评价高中美术鉴赏课程评价者归纳和分析 在《普通高中美术课程标准》第四部分实施建议的评价建议第4条指出：注重质性评价，提倡成长记录评定。成长记录主要有“过程性成长记录”和“成就性成长记录”两类。成长记录评定的主要意义在于提供能使学生学会判断自己进步的机会。学生在成长记录中收集美术学习全过程的重要资料，包括研习记录、构想草图、设计方案、美术作业、相关美术信息（文字或图象资料等）、自我反思及他人评价的结果等。教师通过学生的美术学习成长记录，了解学生的学习状况，发现学生的潜能和发展需求，及时给予针对性的指导。在普通高中强调采用质性评价的方式是本次课改的基本理念之一，亦是本次高中课改的基本要求。美术鉴赏是高中美术课程五大模块之一，它既非浅性的欣赏课程，也非严格的美术史教程，松散的或量化的评价都不能适应美术鉴赏的课程特征，如何正确认识质性评价以使鉴赏教学的评价方式更科学更完善，是美术教师需要思考的问题之一。 一、什么是质性评价？ 所谓质性评价方法，也被称为自然主义评价（naturalistic evaluation）范式，它在认识上反对科学实证主义的基本观点，反对把复杂的教育现象和课程现象简化为数字，认为这种做法提供的只能是歪曲的教育信息，且有可能丢失重要信息。它主张评价应全面反映教育现象和课程现象的真实情况，为改进教育和课程实践提供真实可靠的依据。它以建构主义为其理论基础。建构主义反对量化范式，反对将知识视为孤立的单元，做出对错二元的评定。建构主义认为，学习是一个知识建构的过程，本质上是质性的，具体表现为：（1）知识的掌握不仅仅是会与不会、正确与错误的简单核定；（2）知识依赖于特定的认知情境；（3）解决问题时，需要综合运用多方面甚至跨学科知识。建构主义提供了认知学习与教学过程的
光学系统像差理论综合实验
第五节光学系统像差实验 一、引言 如果成像系统是理想光学系统, 则同一物点发出的所有光线通过系统以后, 应该聚焦在理想像面上的同一点, 且高度同理想像高一致。但实际光学系统成像不可能完全符合理想, 物点光线通过光学系统后在像空间形成具有复杂几何结构的像散光束, 该像散光束的位置和结构通常用几何像差来描述。 二、实验目的 掌握各种几何像差产生的条件及其基本规律，观察各种像差现象。 三、基本原理 光学系统所成实际像与理想像的差异称为像差，只有在近轴区且以单色光所成像之像才是完善的（此时视场趋近于0，孔径趋近于0）。但实际的光学系统均需对有一定大小的物体以一定的宽光束进行成像，故此时的像已不具备理想成像的条件及特性，即像并不完善。可见，像差是由球面本身的特性所决定的，即使透镜的折射率非常均匀，球面加工的非常完美，像差仍会存在。 几何像差主要有七种：球差、彗差、像散、场曲、畸变、位置色差及倍率色差。前五种为单色像差，后二种为色差。 1.球差 轴上点发出的同心光束经光学系统后，不再是同心光束，不同入射高度的光线交光轴于不同位置，相对近轴像点（理想像点）有不同程度的偏离，这种偏离 δ'）。如图1-1所示。 称为轴向球差，简称球差（L 图1-1 轴上点球差 2．慧差 彗差是轴外像差之一，它体现的是轴外物点发出的宽光束经系统成像后的失对称情况，彗差既与孔径相关又与视场相关。若系统存在较大彗差，则将导致轴外像点成为彗星状的弥散斑，影响轴外像点的清晰程度。如图1-2所示。
图1-2 慧差 3.像散 像散用偏离光轴较大的物点发出的邻近主光线的细光束经光学系统后，其子午焦线与弧矢焦线间的轴向距离表示： ts t s x x x '''=- 式中，t x ',s x '分别表示子午焦线至理想像面的距离及弧矢焦线会得到不同形状的物至理想像面的距离，如图1-3所示。 图1-3 像散 当系统存在像散时，不同的像面位置会得到不同形状的物点像。若光学系统对直线成像，由于像散的存在其成像质量与直线的方向有关。例如，若直线在子午面内其子午像是弥散的，而弧矢像是清晰的；若直线在弧矢面内，其弧矢像是弥散的而子午像是清晰的；若直线既不在子午面内也不在弧矢面内，则其子午像和弧矢像均不清晰，故而影响轴外像点的成像清晰度。 4.场曲 使垂直光轴的物平面成曲面像的象差称为场曲。如图1-4所示。 子午细光束的交点沿光轴方向到高斯像面的距离称为细光束的子午场曲；弧矢细光束的交点沿光轴方向到高斯像面的距离称为细光束的弧矢场曲。而且即使像散消失了（即子午像面与弧矢像面相重合），则场曲依旧存在（像面是弯曲的）。 场曲是视场的函数，随着视场的变化而变化。当系统存在较大场曲时，就不
RLE-ME01-光学系统像差测量实验-实验讲义
光学系统像差测量实验 RLE-ME01 实 验 讲 义 版本：2012 发布日期：2012年8月
前言 实际光学系统与理想光学系统成像的差异称为像差。光学系统成像的差异是《工程光学》课程重要章节，也是教学的难点章节，针对此知识点的教学实验产品匮乏。RealLight?开发的像差测量实验采用专门设计的像差镜头，像差现象清晰；涉及知识点紧贴像差理论的重点容，是学生掌握像差理论的非常理想的教学实验系统。
目录 1．光学系统像差的计算机模拟 1.1.引言---------------------------------------------1 1.2.实验目的-----------------------------------------1 1.3.实验原理-----------------------------------------1 1.4.实验仪器-----------------------------------------4 1.5.实验步骤-----------------------------------------4 1.6.思考题-------------------------------------------5 2. 平行光管的调节使用及位置色差的测量 2.1.引言---------------------------------------------6 2.2.实验目的-----------------------------------------6 2.3.实验原理-----------------------------------------6 2.4.实验仪器-----------------------------------------7 2.5.实验步骤-----------------------------------------8 2.6.实验数据处理-------------------------------------9 2.7.思考题-------------------------------------------9 3. 星点法观测光学系统单色像差 3.1.引言---------------------------------------------10 3.2.实验目的-----------------------------------------10 3.3.实验原理-----------------------------------------10
光学系统像质评价
消色差双胶合透镜设计 设计性实验 一、实验目的 掌握zemax光学设计软件的使用，能进行光学器件的设计和仿真，理解各种光学设计的基本分析原理，了解像差的基本概念、意义。 二、实验内容 设计一个校正球差的消色差双胶合镜，作为望远镜物镜。孔径D=10 cm，c1=0.002957 cm-1，c2=-0.020184 cm-1，c3=-0.00771 cm-1。厚度t1=1.9 cm，t2=1.3 cm。玻璃选择：第一透镜选BaK1 （1.5725、57.55），第一透镜选BaSF2 （1.66446、35.83）。如图所示。 三、实验仪器 计算机、光学系统设计软件Zemax。 四、实验原理 几何光学设计主要采用光线追迹法（Ray tracing）来分析光线在光学系统中的传输路径。通过光线追迹法可以确定系统的一些基本参数，如焦距、光阑，入射光瞳、出射光瞳、入射窗、出射窗等。通过光线追迹法还可以分析系统像差。 五、实验步骤 步骤一：创建设计 建立新文件，并保存。 步骤二：系统参数设置 1 将单位设置为毫米，将入射光瞳直径设置为100毫米。方法：System-General。如下图。
2 对计算视场进行设计，设置了两个视场（0度和3度），本系统中视场的影响不大，因为物处于无穷远。方法：System-Fields。如下图。 步骤三：面输入 输入三个面，如图所示。插入光学面的方法为：Edit-Insert Surface或Edit-Insert After。
编辑好透镜数据之后可以查看透镜的光学结构，方法为：Analysis-Layout-2D Layout。 步骤四：系统参数计算 计算系统数据的方法：Report-System Data。结果一般如下图所示。我们记录几个数据：EFL、BFL、入瞳直径、出瞳位置与直径。 计算光线追迹数据的方法：Analysis-Calculations-Ray trace。我们只查看近轴光线数据，一般如下图所示。
图像质量评价的两个方法
视觉信息是人类获取信息的最主要途径，它通过人自身的视觉感知系统获取，其中图像信息是最主要的组成部分。随着个人计算机、数字通信、多媒体和网络技术的发展，数字图像和数字视频日益成为信息最重要的载体之一，已经深入到人们的日常生活，普及到千家万户。在数字图像的获取、处理、编码、存储、传输和重建的每一个步骤中，通常都会对图像的质量产生影响，如何评价图像质量成为图像处理、计算机视觉领域的一个基本而又富有挑战的问题。 目前，图像质量评价从方法上可分为主观评价方法和客观评价方法，前者凭借实验人员的主观感知来评价对象的质量；后者依据模型给出的量化指标，模拟人类视觉系统感知机制衡量图像质量。下面，就由英迈吉影像质量评测实验室为大家详细讲解一下这两个图像质量评价方法的区别和特点。 一、主观评价 主观质量评分法是图像质量最具代表性的主观评价方法，它通过对观察者的评分归一化来判断图像质量。而主观质量评分法又可以分为绝对评价和相对评价两种类型。 绝对评价是将图像直接按照视觉感受分级评分，表 1.1 列出了国际上规定的 5 级绝对尺度，包括质量尺度和妨碍尺度。对一般人来讲，多采用质量尺度；对专业人员来讲，则多采用妨碍尺度。 表 1.1 绝对评价尺度 质量尺度 妨碍尺度 5分 丝毫看不出图像质量变坏 5 非常好 4分 能看出图像质量变化但不妨碍观看 4 好 3分 清楚看出图像质量变坏， 对观看稍有妨碍 3 一般 2分 对观看有妨碍 2 差 1分 非常严重的妨碍观看 1 非常差 相对评价是由观察者将一批图像从好到坏进行分类，将它们相互比较得出好坏，并给出相应的评分。相对尺度如表 1.2 所示。 表 1.2 相对评价尺度与绝对评价尺度对照 分数 相对测量尺度 绝对测量尺度 5分 一群中最好的 非常好 4分 好于该群中平均水平的 好 3分 该群中的平均水平 一般 2分 差于该群中平均水平的 差 1分 该群中最差的 非常差 评价的结果可用一定数量的观察者给出的平均分数求得。平均分数按照公式 计算得到： ∑∑=== K i i i K i i N C N C 1 1 式中，i C 为图像属于第 i 类的分数，i N 为判定该图像属于第i 类的观察者人数。 为了保证图像主观评价在统计上有意义， 参加评分的观察者至少应有 20 名， 其中包括一般观察者和专业人员。