成像光學系統設計需要進行CCD選型
1、根據系統指標,選擇合適CCD(像元尺寸和單元數)
2、根據CCD像元尺寸,可計算系統F/#範圍(與光學系統艾裏斑半徑匹配問題需根據需要,但一般艾裏斑半徑需稍大於CCD像元尺寸)
(艾裏斑直徑)
這裏可以將艾裏斑半徑控制在一個像元至兩個像元之間,可獲得F/#的範圍
3、根據CCD靶面尺寸、光學系統視場、焦距之間關係,確定視場和焦距
視場角大小和CCD傳感器尺寸和鏡頭焦距有關:
水平視場角 = 2 × arctan(w / 2f);
垂直視場角 = 2 × arctan(h / 2f);
視場角 = 2 × arctan(d / 2f);
w爲CCD的寬,h爲CCD的高,d爲CCD對角線長。括號內實際是(d/2)/f
4、焦距f確定,F/#確定,即可獲得口徑D大小
5、CCD靶面要大於光學系統像面
另:確定F/#範圍的另一方法(較粗略)
CCD像元尺寸a,黑白線對週期爲2a,Nyquist=1/2a;
一般Nyquist頻率處傳函大於0.5爲佳,至少0.4。
而截至頻率至少是Nyquist的兩倍,因此進而可估算F/#<?值,根據需要取F/#即可