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buptgx 2017-04-30 15:24

ZEMAX和CODEV的学习感想

XOoz.GSQ  
虽说光学设计最重要的是设计人员的光学基础理论，但是，软件的运用也是十分重要的，就如同拿到了“绝世好剑”，但是必须有强大的内力才能发挥出来。我今天想就当今最流行的两款光学设计软件“ZEMAX”和“CODEV”谈一谈学习使用的感受，  PS：仅仅是个人观点，仅供大家参考。 u_=^Bd   
m ##_U9O  
JKF/z@Vbe\  
为了能够公平、公正、不带有主观色彩的评价这两款软件，我从三个方面一起对“ZEMAX”和“CODEV”进行了比较。比较来自“ZEMAX2016”和“CODEV11.0” U1)!X@F{  
[$D%]]/,  
b:Tv Ta  
第一方面：来自一位光学设计大师和两位资深高级光学设计工程师的回答 3(,c^F  
       （一）光学设计大师的观点： 9 >"}||))  
        （1）两款软件都可以完成你所想要完成的光学任务，满足你工作的需求 O9P4r*prA  
        （2）由于CODEV高效的优化效率和准确性，因此在高端镜头设计领域，用得多一些，但是软件价格太贵，因此使用者较少。 5|A"YzY#  
        （3）ZEMAX由于其直观、灵活性及比较亲民的价格在全世界范围内，尤其是国内拥有众多的使用者，使用者多了，反馈给 ZEMAX公司             的“comment”就会很多，这又进一步促进了软件的改进和优化。     $YiG0GK<"  
        （4）两款软件的局部优化算法都是阻尼最小二乘法，没有实质性的差别。         n #S?fsQN  
      （二）来自上海的一位资深光学工程师的回答 %w;wQ_  
        （1）首先，必须要承认的是  CODEV的优化效率的确优于ZEMAX，但是两者只要设置好了，都可以得到一样好的像质 (5l'?7  
        （2）ZEMAX相比较CODEV来讲，更加容易控制优化的走向 FM"[:&>  
        （3）CODEV的全局优化能力更强，效率更高 717OzrF}A?  
       （三）来自一位印度的高级光学工程师的回答 j 6dlAe  
        （1）CODEV是最好的 +62}//_?  
        （2）CODEV的计算精度比ZEMAX要高2%，不过，现在ZEMAX2016是非常好的 +,zV [\  
        （3）我现在使用的是ZEMAX，如果不考虑价格，我会选择CODEV Rjn%<R2nW  
0C4Os p  
i.0d>G><@  
第二方面 ： 来自网上、论坛上的朋友对这两款软件的评价，主要分为两派，我总结如下： :0kKw=p1R  
        （1）CODEV的粉丝一边倒地支持CODEV，认为ZEMAX是初学者用的，认为ZEMAX的优化算法远远不如CODEV w$0*5n>)  
        （2）比较中性的光学设计者：我认为这两款软件没有孰强孰弱，只是侧重点不一样，CODEV算法效率更高，ZEMAX更加灵活，两者都可以得到一样好的优化结果，应当视情况选择，或者分阶段使用这两款软件，武断地认为哪个好，哪个不好是不理智的。 MP p    
`4,]Mr1b  
5Y>fVq{U?;  
第三方面：我自己的亲身使用感受和对比案例———别人说得再多都是别人的经验，不如自己亲自上手来试试，来体验一下 OyQ[}w3o|  
                  我选择了8个初始结构，这8个初始结构有广角镜头（两个），有复杂镜头（20片），有中高等复杂镜头（10-15片），有中等镜头（8-10片） KP_7h/e  
                  优化的时候，我保证了相同的系统条件（视角、F数、焦距、渐晕等），设置了相同的约束条件，最终从优化速度，优化结果进行了对比，得                   出了一些结论，对比的结果是： 6Z5$cR_vC7  
                 （1）优化速度：在广角镜头和复杂镜头中，CODEV的优化速度确实明显快于ZEMAX，比如CODEV跑了30秒，ZEMAX跑了5分钟（注意，每                                              次都是迭代至误差函数不再下降为止），在中高等和中等复杂镜头里，CODEV的速度仍是快于ZEMAX，但是差距就比较小，                                            比如5-10秒和30-40秒。 `0`#Uf_/$  
                 （2）优化结果：我对比了这8个不同的光学系统的设计结果，发现，不论是复杂的系统还是中高等的镜头，有的结构，CODEV得到的结果好                                                一些，有的结构ZEMAX得到的结果好一些，但是总体平均下来，两者的优化结果是几乎一样的。也就是说，只要设置得好，                                               两者都可以得到相同优秀的像质。 pQoZDD@B$  
e\._M$l  
文章最后，我自就这三个方面的对比进行了一个总结（个人观点，大家勿喷） `-g$ 0lm7  
   Ch)E:Dvq6  
                  （1）CODEV的优化效率优于ZEMAX，复杂系统ZEMAX往往需要等待较长的时间，但是两者都能得到相同优秀的像质 e> Dux  
                  （2）CODEV的优化设置多是由标签选择，当然也需要用户自定义来限制；ZEMAX需要编写评价函数列表来完成优化 gNC'kCx0c  
                  （3）CODEV有初始结构搜索的功能，这就特别方便设计者选择一个良好的优化起点，而ZEMAX没有这样的功能，必须去自己找专利、或者                              自己搭建初始结构 。  ;!j/t3#a  
                 （4）CODEV有很多宏可以供设计者使用来满足设计者更多的开发需求，ZEMAX同样也有强大的宏语言性能来完成设计需要且在与外部语言链                           接的功能上更加完善 jfYM*%  
                 （5）不得不吐槽的是，CODEV的玻璃库，真的是不怎么方便啊，而ZEMAX就方便很多，直接把网上成都光明的玻璃库文件拷贝过去就OK                               了。 |fY#2\)Yx  
                 （6）ZEMAX光学设计时更加灵活、更加直观，比如：设计者能直接从默认评价函数列表中看到自己设置的系统各种约束条件的贡献值，这样                            可以在优化前告诉设计者是不是有设置不对的地方以及优化过程中，有哪些条件明确阻碍了误差函数的收敛下降，给予设计者更好的指                            导作用，而CODEV必须先优化一下，然后再去文本中观察，较为麻烦。再比如，设计者想知道很多条光线在某个面上的坐标，然后实时                            调整系统参数来达到自己的目的，ZEMAX可以实时看到评价函数列表中这些坐标值随系统参数改变后的更新值来指导设计者，而CODEV                          必须去追迹你想知道的那条光线在某个面上的坐标，不够直接、也不够方便、指导性略显不足 y]g5S-G  
                 （7）有些朋友认为ZEMAX更加容易上手，而CODEV不容易上手，认为ZEMAX优化比较傻瓜式，比较黑盒子，其实，两个软件设置约束条件                             不都是要设置那些边界约束条件啊什么的，只是风格不一样，CODEV需要选择自带的误差评价函数来优化像差，ZEMAX需要建立默认评                           价函数来优化像差我觉得两个如果都优化简单的结构，都还蛮容易的，只要按照教程上的 一步一步就好了，可能ZEMAX不需要CODEV                             那样多出许多设置的步骤让大家觉得不容易上手，其实那些设置很简单，只要认真阅读教程都很容易理解。而在优化复杂系统是，两个                             软件都要求很高，或许因为ZEMAX界面和优化过程简洁一些让大家有这样的感觉。 %ed TW[C`  
                 （8）有些朋友认为CODEV需要更深厚的光学基础，而ZEMAX不需要，这个观点我不是很同意。两个软件如果要完成一个优秀的设计都需要                             深厚的光学理论基础，不存在哪个要求更高。只是因为CODEV在优化分析时是需要一些设计者的设置和参与，而ZEMAX会自己帮你完成                          一个合理的设置（当然，也可以自己去设置来满足自己的需要），这些朋友就认为需要更深厚的理论基础。如果没有深厚的理论基础，                             ZEMAX也同样不能完成一个优秀的设计。另一方面，让这些朋友有这样的观点我觉得可能是因为ZEMAX直接可以设置默认评价函数，然                           后完成优化，其实，对于复杂的系统，同样需要你的深厚理论基础来添加更多的约束、来指导设计的方向和合理性。即便是默认评价函                             数，也可以看到它的原理，来促使你进步。 } x Kv N  
                 （9）CODEV多出的一些设置步骤的确可以引发设计者更多的思考，让设计者更加了解你为什么这么做，你这么做的原因等等。 Y=@iD\u  
               （10）ZEMAX相比CODEV更加容易得到一个合理、优秀的结构，CODEV需要设计者更多的参与、调试来达到这个目的，ZEMAX则要直观许                               多。从这个角度将，ZEMAX也节省了设计者很多的时间。 69 J4p=c,  
X([@}ren  
b?/Su<q  
   说了这么多，我想总结一段话： v}=pxWhm  
                      ZEMAX和CODEV都可以得到好的优化结果，只是有的系统ZEMAX更好些，有的系统CODEV更好些 BkB9u&s^  
                      ZEMAX更加直观、更加灵活、对光线的把控性、设计的走向性更加鲜明、让设计者更加有方向性 *, R ~[g  
                      CODEV的优化效率高、但是真的不是很方便、有时特别麻烦 jGYl*EBx  
                      ZEMAX就如同“天龙八部里的逍遥派”   CODEV就如同“天龙八部里的少林派”   因此，应当由设计者来寻找自己最适合的门派。 ; hU9_e  
                       bYYjP.rcF  
           文章结束了，总该有作者的观点（个人感受）： 在经过了多方面的对比、学习、试验后，我非常喜爱ZEMAX，因为ZEMAX非常灵活、非常简洁、            非常直观、ZEMAX能够在我设计的过程中给我非常好的指向、让我清楚明白的知道系统哪里有问题，应该向什么方向走，什么条件设置有问题，             又是什么条件限制了我。应当说，ZEMAX是我光学设计里最强有力的老师和朋友，每个人都有他所适合的、匹配的，我非常适合ZEMAX的武功路             数，和我十分匹配和默契，我想说：我将永远支持他，爱着他。 @h\i<sh!^  
?lm<)y?I7+  
\==Mgy2J8  
               PS：ZEMAX如今的市场占用率、拥护者越来越高，相信在这么多粉丝的支持下，他会变得越来越好！我在这里祝福他！
yu-xuegang 2017-04-30 20:39
你用zemax做12个镜片的变焦设计，用10重结构。优化下看看，看看是啥结果吧。其他的不多说了。
光杆司令 2017-04-30 21:31
很少接触CODEV，但是楼主提到的几个点，我自己比较在意，比如ZEMAX可以通过评价函数可以随意获取优化过程中光线、系统像差、及系统像差的相对关系，这样基本上可以自由的控制系统的特性。 qnzNJ_ `R  
因为从ZEMAX开始入门，所以习惯性地越用越顺手了。
xpwj 2017-04-30 22:33
跑变焦CODEV的优势很大。。。。。。
buptgx 2017-04-30 23:31
yu-xuegang:你用zemax做12个镜片的变焦设计，用10重结构。优化下看看，看看是啥结果吧。其他的不多说了。 (2017-04-30 20:39)  -Q!?=JNtQ  
*JaFt@ x  
恩，在做变焦的时候，的确是CODEV速度优势明显。不过ZEMAX虽然慢，也能得到一样好的结果
buptgx 2017-04-30 23:32
xpwj:跑变焦CODEV的优势很大。。。。。。 (2017-04-30 22:33)  jdVdz,Y  
s[@@INU  
优势在与速度，的确
buptgx 2017-04-30 23:32
光杆司令:很少接触CODEV，但是楼主提到的几个点，我自己比较在意，比如ZEMAX可以通过评价函数可以随意获取优化过程中光线、系统像差、及系统像差的相对关系，这样基本上可以自由的控制系统的特性。 j|(bDa4\  
因为从ZEMAX开始入门，所以习惯性地越用越顺手了。 (2017-04-30 21:31)  ;h3*MR  
tg5jS]O  
两个软件我都在用，但是，ZEMAX这种可以随意、直观灵活的控制让我非常喜欢，也比较适合
yinge丶 2017-05-02 09:09
不知道楼主怎么学的codev，我自己把codev基本优化操作过了一片，codev手册看了差不多5分之1了，看英文的手册我的速度的确比较慢，请教一下楼主有什么好的建议没有。 U>x2'B v  
buptgx 2017-05-02 13:49
yinge丶:不知道楼主怎么学的codev，我自己把codev基本优化操作过了一片，codev手册看了差不多5分之1了，看英文的手册我的速度的确比较慢，请教一下楼主有什么好的建议没有。 5PL,~Y  
 (2017-05-02 09:09)  YKc{P"'/ |  
tl^[MLQa  
如果英语不好的话，可以把现有的9.8版本的中文手册看一遍，之后再在这个基础上看新版本新增的英文部分就好了。 CODEV用户较少一些，中文资料也少。其实最好的学习资料就是它自带的全部英文帮助手册。加油哈
gelience 2017-05-02 16:21
好帖子，公正评价 *-Yw0Y[E  
mang2004 2017-05-02 19:43
真诚的交流会提高学习效率，谢谢
buptgx 2017-05-02 20:50
mang2004:真诚的交流会提高学习效率，谢谢 (2017-05-02 19:43)  YBO53S]=  
/YbL{G )j}  
非常感谢您的支持
buptgx 2017-05-03 23:23
希望与大家一起交流、进步，大家也多说说自己的想法！
热汤乌冬面 2017-05-04 10:09
初学，ZEMAX入门相对顺手些
yinge丶 2017-05-05 09:33
buptgx:如果英语不好的话，可以把现有的9.8版本的中文手册看一遍，之后再在这个基础上看新版本新增的英文部分就好了。 CODEV用户较少一些，中文资料也少。其实最好的学习资料就是它自带的全部英文帮助手册。加油哈 (2017-05-02 13:49)  1}E@lOc  
lKUm_; m  
楼主说的9.8版本的，也马虎的过了一片，看来还是学自带的手册比较有用，还是自己慢慢啃吧，哈哈
wwtian 2017-05-05 15:35
好吧。等把ZEMAX整通了，再说Code.v
紫纱恋雪 2017-05-12 08:44
我决定去学学CODEF
hopebox 2017-05-12 18:05
Nice article on the 2 software!
凡先生 2017-05-13 15:57
目前正在使用ZEMAX，还是个新手，努力学习中。
hit2011 2017-05-13 16:29
软件是工具，关键在用，养成习惯
谭健 2017-05-18 07:44
学习中呢？ +~ Ay h[V  
duoduolingyu 2017-05-19 10:04
正在学习中
buptgx 2017-05-20 16:08
duoduolingyu:正在学习中 (2017-05-19 10:04)  J.mewD!%z  
r`R~{;oT  
加油好好学吧
王与仁1993 2017-05-22 12:46
听楼主这么一说，我试试
lr1978999199 2017-06-01 10:05
赞同说法 但是zemx 其实有bug
lovezzy5 2017-06-28 17:26
楼主说的不错哦，支持
zzbbzzx 2017-06-28 20:55
学习了
wellsunx 2017-07-19 16:08
感觉都是很优秀的工具。主要还是看人。。 gMBQtPNM  
优化速度codeV没的说，尤其是变焦系统。 Ivt} o_b*  
只要约束好了，两者都能出现好的结果。 s"',370  
约束不好，都白扯。
huppert 2017-07-19 17:08
都是十分优秀的工具，ZEMAX资料相对多适合像我这样的新手学习。 *f`s%&Y]s  
zemax和codeV就像孪生兄弟，一个类型软件学好一个就行
xinli7367703 2017-08-14 20:46
好帖子
zy110910 2017-11-21 09:06
我现在苦恼，如何才能入门呢，唉
soso1304 2017-11-21 18:31
楼主说的不错，支持
1260292104 2017-11-29 15:32
赞同楼主大多数观点，我个人喜欢CODEV与zemax交叉使用
keassy_liug 2017-12-21 01:30
学习了
zkfhwlm 2017-12-25 13:10
两者各有自己的有缺点吧
mpwcq 2017-12-25 13:34
ZEMAX的慢在于多重结构之后，不使用大量多重优化速度其实都可以接受 W *YW6  
但是zemax在多线程支持下速度可以明显提升
sjtuchenyuan 2017-12-31 19:06
苦恼入门加一
谭健 2017-12-31 22:24
跑变焦CODEV的优势很大。
光影使者wyh 2018-03-14 14:19
说的非常详细，了解了
顺轮 2018-04-09 14:22
请问codev中变焦的光栏孔径如何设置，渐晕如何设置，用reference ray aiming 中的center chief  ray 出来的渐晕系数在短焦处总是有负数出现，感觉不合理，哪位朋友能帮忙指导一下吗 6RH/V:YY  
fulongzhi2 2018-04-12 10:18
好帖子，公正评价
ylysm35 2018-04-16 09:32
楼主的分享确实全面到位！
lazygoat 2018-05-18 15:31
yu-xuegang:你用zemax做12个镜片的变焦设计，用10重结构。优化下看看，看看是啥结果吧。其他的不多说了。 (2017-04-30 20:39)  iNt 4>  
bpGzTU  
我知道你想说的是结果codev要快好多倍，哈哈
岳川秋河 2018-05-31 16:24
都是大牛
chang4000 2018-06-05 21:24
习惯性地越用越顺手
alien21 2018-06-11 21:38
有些任务还是只能有CODEV来完成，而zemax无法操作
sin58245420 2018-06-14 13:58
谢谢！
sa313 2018-06-23 12:42
非常好，谢谢
Optic_Stud 2018-07-10 17:42
很深刻，谢谢楼主分享
椰子蔡 2018-07-13 19:06
精辟！
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