惠更斯PSF（Huygens PSF）
利用惠更斯子波算法直接积分计算衍射PSF。此外，还可计算斯特列尔比。
光瞳采样（Pupil Sampling） 选择要追迹的光线网格的尺寸进行计算。采样密度越高，结果越准确，但计算时间也越长。
像面采样（Image Sampling）计算衍射强度的像面网格尺寸。该采样值加上像面采样间距，可确定所显示区域的大小。
像面采样间距（Image Delta）像面网格中各点之间的距离（以微米为单位）。用零表示默认网格间隔。
旋转（Rotation）旋转指定了表面图旋转的角度；可以是0、90、180或270度。
波长（Wavelength）用于计算的波长编号。
视场（Field） 计算中应使用的视场编号。
类型（Type） 选择线性（强度）或对数（强度）。对数缩放范围为10至50。还提供了实部振幅、虚部振幅和相位（以度为单位）。有关线性和复振幅之间关系的更多内容,请参阅下面的详述部分。
结构（Configuration）选择"所有"，可对所有结构中每个波长的PSF执行相干叠加计算；也可选择"当前"或任何单个结构。注意：这是各个结构中同一波长的相干叠加，然后是针对不同波长所产生的PSF的非相干叠加。因此，在所有结构中，每个已定义的波长必须相同。可以使用波长和结构权重，但波长值必须完全相同。请参阅"多重结构操作数概要"中的CWGT和WLWT。此外，该相干叠加还假设像面在所有结构中均位于相同位置。如果选择"所有"，并且已定义有焦和无焦模式结构，则"结构"设置会自动重置为"当前"。
归一化（Normalize） 如果选中，会把峰值强度归一化为一。如果没有选中，峰值强度将归一化为无像差PSF（斯特列尔比）的峰值。
显示为（Show As）选择表面、等高线、灰度或伪色图作为显示选项。"真彩"（True Color）选项可通过将波长转换为最接近的RGB等效值，并计算所有波长的和来创建PSF的RGB色彩表现。真彩表现的准确性受计算机显示器渲染色彩的RGB方法限制，而且可能无法准确呈现单色色彩。如果"类型"是非线性选项，则不能使用"真彩"选项。注意：选择"真彩"，需要重新计算数据，因为其将通过单独的方法进行计算。在其它显示选项中进行选择，无需重新计算。
使用偏振（Use Polarization）如果勾选，则将考虑偏振。有关如何定义偏振态以及如何通过分析功能使用偏振的信息，请参阅"偏振（系统选项）（Polarization （system explorer））"。
使用质心（Use Centroid）如果勾选，则绘图将以几何像的质心为中心。如果未勾选，则绘图将以主光线为中心。
详述
考虑衍射效应的其中一种方法是，假设波前图上的每个点都是有振幅和相位的完美点光源。其中每个点光源都发出球形"子波"，有时被称为"惠更斯子波"（因惠更斯最先提出该模型而得名）。波前在空间中传播时的衍射是发出的所有球形子波的干预或复数和产生的。
要计算惠更斯PSF，可以通过光学系统发射光线网格，每条光线都表示具体的振幅和相位子波。像面所有点的衍射强度均为所有子波复数和的平方值。该方法可针对像面网格上的各点计算PSF。在图形以及文本列表中都报告了中心坐标，如果选择"使用质心"，则中心坐标由光束的几何质心定义，而如果没有选择"使用质心"，则中心坐标对应于用于计算PSF的视场点的主光线。图形总是以这些中心坐标为中心的，例如：坐标（n/2+1）、（n/2+1），其中n是像空间网格中的点数。旋转对称系统的数据输出将以点 （n/2、n/2+1） 为中心保持对称。此外，无论是否选择"使用质心", OpticStudio都会一直计算惠更斯PSF本身的中心坐标与质心之间的位移，这是由PSF的二阶矩分析确定的。该位移在文本列表中报告为质心偏移量。然后，在文本列表中将中心坐标和质心偏移量的总和报告为质心坐标。
像面采样间距值可确定像空间网格的点间距。如果指定了零值，则使用默认网格间距。默认像面采样间距的计算公式是：
其中np是光瞳空间网格中的点数，λ是设置中选择的波长，而F则是工作F/#。如果"波长"设置为"所有"，λ则为最大波长。只要n *（像面采样间距）范围中包含整个PSF宽度，像面采样间距尺寸的精确值就不重要。
与FFT PSF不同，OpticStudio在主光线截点位置计算与像面相切的虚平面上的惠更斯PSF。注意：虚平面与表面的法线（而非主光线）垂直。因此，惠更斯PSF将计算由像面倾斜、主光线入射角度或这二者导致的像面局部倾斜。
惠更斯算法将计算光束沿像面传播时衍射像不断变化的形状。如果相对于传入光束而言，像面是倾斜的，则该效应很重要。惠更斯PSF算法的另一个优势是：用户可以选择任何网格尺寸和间距。这样，即使F/#或波长不同，也可直接比较两个不同镜头的PSF。
惠更斯PSF唯一的不足是速度。与FFT算法相比，直接积分速度较慢（有关详细信息，请参阅上一部分）。计算时间取决于光瞳网格尺寸的平方乘以像面网格尺寸的平方，再乘以波长数。OpticStudio可计算系统所具有的对称性。在多种CPU计算机上，惠更斯PSF会自动将所提供的所有处理器用于实现最高速度。
构建惠更斯PSF时，通常使用平面参考来计算相位。在可以假设光线来自远处光瞳以及我们所关注的像面区域尺寸很小时，该参考效果很好。因此，可将来自光瞳的每条光线作为平面波处理。平面波在平面上的相位是恒定的，因此在平面波入射到像面单个像素的中心时，其相位只是光线的相位加上从平面波到像素的距离的2p/l倍。然后相干叠加所有平面波，将得到惠更斯PSF，每个平面波代表单条光线。
但是，如果像面较大，则从光瞳中任何给定光线到每个像素的距离可能会发生明显的变化，因此无法使用平面波近似。这可通过计算从出瞳到像面中心的距离并计算从出瞳到像面拐角的距离来确定。如果这两个距离差值超过l/4，平面波近似将无法很好的表示系统，因为存在不可忽视的像面相位弯曲。在这种情况下，OpticStudio将改用球面波进行相位参考。这样做会增加惠更斯PSF的计算时间 ，因为我们必须计算每个像素的相位而且不能再假设与像素坐标之间的线性关系，但可为像平面上具有明显像差的系统提供更为精确的PSF计算。对此，平面波参考通常会导致有噪声的结果。偶尔使用球面波参考，会将惠更斯PSF的适用性扩展至各种系统，例如将其用于为计算机生成的全息图建模等。
在默认情况下，OpticStudio会使用上述标准，自动确定在出瞳位置是使用平面相位参考，还是使用球面相位参考进行惠更斯积分。
但要覆盖系统的该设置，请为"计算惠更斯积分的方法（Method to Compute Huygens Integral）"选项修改系统选项的选择（参见设置选项卡>系统组>系统选项>高级）。
线性PSF（以通量为单位）与复振幅（定义为"实PSF + i*虚PSF"，单位为视场或平方根（通量））之间的基本关系为线性PSF =（实PSF）^2 +（虚PSF）^2。线性量、实量和虚量的惠更斯求和都是单独累加的，因此它们的值在光瞳和图像采样时的收敛速度可能略有。
请注意，如果使用多波长PSF，线性PSF类型将使用基于波长的因子"wFactor"。该因子的目的对多波长PSF的不同波长贡献进行加权。wFactor为：
而ω-multi是由多重结构编辑器中的CWGT操作数的值给出的，ω-wave是波长设置中的波长权重。
关于多结构间偏振和PSF叠加的注解
如果不同结构的光束为正交强偏振，要让惠更斯PSF结果准确无误，就必须考虑输入偏振。应该关闭系统选项中的"非偏振"设置并应在惠更斯PSF属性中打开"使用偏振"。有关系统选项中偏振设置的更多信息，请参见"偏振（系统选项）（Polarization （system explorer））"。
如果在惠更斯PSF设置中勾选"使用偏振"但在系统选项中勾选了"非偏振"，则惠更斯PSF结果可能会不准确。如果通过这些设置针对多个结构进行PSF求和，OpticStudio将计算每个结构的平均偏振传输，并将得到的能量分配给透过光场的x分量。由于手动将结构产生的能量设置为这种状态，因此它们将在惠更斯PSF中相干求和。但正交偏振光束不应该相干干扰，因此，如果不同结构的光束为正交强偏振，则该结果将不准确。为了防止这种情况的发生，应该关闭系统选项中的"非偏振"设置，以便使用正确的偏振光束输入。
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