光学仪器精细计量成像质量需要轮廓鲜明、色彩明亮
成像质量
一幅好的图像必须轮廓鲜明、色彩明亮，并且稳定。轮廓鲜明
是指图像中有清晰的明暗分界线，甚至在细节部分也有很好的对比
度；图像看起来色彩明亮，且没有扰动；当物体在焦平面附近轻微
移动时没有颜色遮挡。这时获得的图像是稳定的。即使物体存在微
小的离焦致使图像产生彗星状的色彩误差，人们的眼睛也对其不敏
感。换句话说，即使物体在物空间运动，良好的设计完全可以达到
良好的成像效果。
首先，要确定的是所设计的系统需要观察什么样的物方视场。
比如，对于大地测量仪，视场是等角的，也就是说系统的放大率与
物体的距离成正比。这种内调焦望远镜原理简单、鲁棒性好、结构
紧凑，通常是通过分析系统的放大率来获得物体的距离。
当需要精确跟踪某一物体时，我们则希望放大率不随物体距离
的变化而变化，此时就应该设计成等宽视场，但是，至少需要两个
可动透镜组如变焦镜头。采用同样的方法可以用来跟踪快速运动的
物体，而且图像不受距离影响，这样非常便于软件处理。另一个简
单的例子是采用近距离大视场的系统，还是远距离小视场的系统?
如果确定了一定距离内的物体投射到像空间的探测器的像素尺寸大
小，就非常容易确定选择什么视场的系统了。
其次，值得考虑的是图像观察起来的感觉，或者说图像的重要
质量特征是什么?在定位应用(如大地测量仪)中，一般只需要观察
视场中心部分图像，如果周围图像的质量稍微差一些，那么视场中
心部分的图像又更显得明亮，也就更易于使用者的观察。但是，如
果设计军事或者医疗诊断方面的观测仪器，可能需要视场边缘的图
像也非常明显，因为这些仪器不仅需要观察视场中心，而且需要观
察视场边缘。
优秀的设计还需要满足用户的审美需求。当使用者对某一物体
进行聚焦时，图像会变得越来越清晰，直到达到较清晰的聚集效果
，但是，如果在聚集过程中图像由不清晰突然间变到较清晰状态，
使用者的印象会非常深刻，这也能够帮助使用者更高效率地聚集物
体。这时，图像的质量是一个动态的调节过程，通常与每个人的心
理有关，很难用固定的参数来表达。因此，设计人员应该研究使用
者的心理状态，才能更好地服务于用户。这种特殊光学性能的系统
需要通过设计高次像差的非球面镜头才能实现，一些公司耗费了几
十年的时间来研究这种新的具有巨大潜力的技术。
