优秀的初始结构很重要,而这一点,往往是光学设计师发挥的地方了,个人的积淀、对光学系统的理解、对像差之间的权衡取舍,都会影响手下的设计
章老师哪天打算自己写光学设计程序的话,我可以做一些微小的贡献。
哈哈,目前只是业余玩玩,比如这次有写文章的契机就顺手写一个玩具级别的。真要做到工业级,还差得远呢。而且已经有这么多成熟的商业软件在前面了,我写出来也显得没什么新意。不过万一哪天心血来潮真想写一个,我一定叫上你一起玩 :)
太硬核了!以后会不会讲牛顿镜,折返镜,mak镜,还有哈勃那种两个双曲反射面的[机智]
牛顿镜比较简单啦,估计一段话就讲完了,哈哈。反射镜和折返其实有很多可以讲,但是我一时不知从哪一点下手比较好。多是一些零散的知识点,怎么串成文章,我现在还没想好。
那望远镜和定焦镜头设计比较本质的差别在哪里呢?我能看到的只有光圈不可变,对焦靠手动,物距无穷远。同样的成像圈,焦距和焦比,为什么一个400/4的镜头要巨多镜片,可以卖好几万,但非常好的4镜片apo astrograph只要一万不到呢?
难点在于,光圈和视角往往是不能兼顾的。在相同视角下,大光圈的设计难度也是成倍增加。apo 望远镜一般 F10-F8 常见,F6 都算大光圈了,要进一步做到 F4,难度增加了不知道几倍。成本当然也上去了
(看了下回复们, 我这种只会喊6的咸鱼还是明智地决定闭嘴)
(我决定放上一年再看)
的确,口径在150mm左右的apo大都是f/7。f/5的快镜集中在70mm口径左右。f/4的折射镜非常少见了,我用70mm口径的f/4镜头拍慧差惨不忍睹。。光圈更大的比如2.8只见到过房牛和高桥的大小黄,都是牛顿反射镜。再大的f/1.9就是hyperstar这种怪物,都做不到diffraction limited了。。
扯回到优化算法的问题上,我没有被完全说服说优化算法不是瓶颈。因为刚才的讨论提到说问题极度非凸,所以初始的结构非常重要。这其实就说明优化算法对初识点很敏感。有没有可能如果我们改进优化算法,就可以突破现有结构的桎梏,发现一些新的结构呢?比如我们可以从一堆平光镜出发作为初始结构,但算法还是能收敛到一个优秀的结构上去。
刚才也在和@Naiyan Wang 讨论。我的观点是这是个连续优化问题,所谓几组几片,光学结构只是因为人类人肉搜索的时代为了方便思考和加工硬引入的概念。如果就在整个解空间里面自由搜索的话可能会收敛到一个完全不同的解上去(假设我们能找到这样有效的算法)。naiyan的观点类似,但觉得这里面有很多离散的/不方便搜索的部分,所以可能需要引入一些启发式的trick比如NAS(neural architecture search)。但我们都没有光学设计的经验,想请教一下这方面已经有了相关的工作了吗?