Zemax 非序列模式下的颜色检测器和颜色混合

在 Zemax 的非序列模式中，探测器用于捕获系统中射线的信息。可以使用各种类型的探测器来捕获光学系统性能的不同方面，例如矩形探测器，它存储撞击它的 NSC 源射线的能量数据。

另一种经常使用的探测器类型是 Detector Color，它是一种具有任意像素数的平面矩形探测器。该探测器可以记录和显示由三刺激响应定义的非相干照明数据。该探测器可以准确记录和显示照明的颜色。Detector Color 对象存储来自照射到它的 NSC 光源光线的功率和三刺激（可见光颜色）数据。可以在空间或角度域中查看非相干光的结果数据分布。该对象可以选择性地存储照射到它的所有 NSC 光源光线的光谱分布（请参阅“类型”选项卡下给出的“记录光谱数据”的描述）。如果材料分别设置为“镜子”、空白或“吸收”，则 Detector Color 对象可以是反射的、透明的或吸收的。

Detector Color 中的 True Color 选项通过将波长转换为最接近的 RGB 等效值并对所有波长求和来创建检测到的照明的 RGB 颜色表示。True Color 显示的准确性受到计算机显示器上呈现颜色的 RGB 方法的限制；并且无法准确表示单色。

下面是 Zemax 中的双 LED 模型，用于演示 Detector Color 应用（图 1）。两个 LED 的波长分别设置为 460 nm 和 570 nm（图 2），即蓝光和黄光。Detector Color 中的颜色选项用于定义检测器在阴影模型图上的显示方式。在本例中，4 表示真彩色。这两个 LED 光源分别放置在上排，并以相同的 25 度入射角混合放置在下排。整个设置如图 3 所示。

图 1 LED 和颜色检测器的组件列表

图2 LED的发射光谱定义

图 3 整个系统布局包括 4 个 LED 和一个颜色检测器

如果我们进入“探测器对象 5”的“探测器查看器”设置，在“显示为”下选择“真彩色”，则会显示颜色探测器中的颜色，如图 4 所示。上行显示两个 LED 的单独颜色，而混合颜色显示在底部 - 非常接近白色。

图 4 探测器单个 LED 照明和混合 LED 照明的真彩色视图

在探测器查看器的文本选项卡中，功率值和 X、Y、Z 值的三刺激值以探测器中定义的像素格式显示，单位为瓦特/平方毫米。X、Y、Z 值的三刺激值表示每个像素的 RGB 分量。

图 5 单独和混合 LED 照明的探测器数据显示

探测器工具下的“保存探测器数据”选项卡保存编辑器中当前选定探测器的数据。存储的文件格式和数据特定于探测器类型，对于“探测器颜色”，不同的扩展名是 DDC 来表示文件格式。

最后，让我们将输入颜色组从黄色和蓝色更改为红色和蓝色，看看检测器如何显示混合颜色 - 图 6 中的紫色。

图 6 红色和蓝色混合形成紫色照度

总结一下，在使用颜色检测器时，我们通常使用波长相关检测器的组合或考虑检测器的光谱响应来模拟它。通过分析检测器对不同波长光的响应，可以提取三刺激值（X、Y、Z）或颜色信息。