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质心对垂轴色差计算的意义
在成像光学系统的设计过程中，对系统垂轴色差的控制是一项不可缺少的重要环节。可以想象,如果最终的图像带有彩色边缘一定十分让人沮丧，对于放大率较大的光学系统，对系统垂轴色差的控制就更加严格了。各公司根据开发产品的特点和设计经验，对垂轴色差的要求的侧重点各不相同，但均是笼统地对各个工作波长之间的误差给出了一定的约束关系，设计者根据这些要求来进行光学设计，而用户在这点上的要求应该说是没有定量的。我们知道，任何数据指标对于不同的基准点其大小和意义是不同的，一般来说，光学系统的轴外像差多是基于主光线来测评的，垂轴色差的定义更是如此，即为轴外视场各个波长的主光线与参考波长主光线在像面上的投射髙之差。这样定义的好处是计算量小、速度快，且计算结果仅与所计算的主光线有关，也便于数据交流。但这样计算出来的垂轴色差却不一定能很好地表征实际使用情况，设计者的目标也不是就此得到一个便捷的设计结果,而是要获得一个更能充分有效的表征实际使用情况的数据值。可以理解的是，在一束成像光束所形成的弥散斑内，一定能找到一个能最有效地说明该光束成像特性的基准点，这个点不是主光线与像面的交点，而应该是整个弥散斑的“重心”所在，也就是所谓的质心，它是由被追迹的光线的分布和数量决定的，基于这个“重心”点的色差测评更能准确描述实际使用情形。