光线瞄准(Ray Aiming)
光线瞄准(Ray Aiming)只在序列模式下可用。
系统选项中可设置光线瞄准功能。 这些控件可用于定义光线瞄准算法。
光线瞄准：
在OpticStudio中，光线瞄准是对光线追迹的一种反复算法，目的是为了找出对于给定的光阑尺寸正确通过光阑的物面光线。通常只有当出瞳"从物空间看到光阑的像"考虑像差、偏移或倾斜时，才需要光线瞄准。
关闭光线瞄准
如果光线瞄准关闭，OpticStudio将会使用轴上通过孔径设置确定的并在主波长计算的近轴入瞳尺寸和位置，来从物体表面发射光线。这表示OpticStudio忽略入瞳像差。对于具有中等视场角的小孔径系统，这是完全可以接受的。但是，对于某些系统（如F/#很小或视场角很大的系统），可能会有很大的入瞳像差。光瞳像差的两个主要影响是光瞳的位置会随视场角发生偏移，以及光瞳的边缘会发生变形缩放。
可以命令OpticStudio使用光线瞄准消除光瞳像差。使用光线瞄准后，每条光线追迹是迭代执行的，并且程序会调整物方空间的光线坐标或余弦，使光线能通过光阑面的正确位置。要确定光阑面的正确位置，必须计算光阑面半径。光阑面半径是通过在主波长上从物面中心到光阑面对边缘光线进行追迹来计算的。近轴或实际光线可以用在此追迹中来确定光阑面半径。
近轴光线瞄准
近轴光线被较好地规范，且近轴定义通常用于大多数的一级系统性能（如焦距、F/#和放大率），因此近轴光线也可以用来确定光阑尺寸。但是，对于那些有显著像差的光瞳来说，在近轴和实际光线光阑半径之间会有不同 。这些系统会在实际光线和近轴光线系统孔径之间呈现出不同。例如，近轴物方数值孔径可定义为0.4，但实际光线的真实数值孔径可能是一个不同的值。
实际光线瞄准
对于由系统孔径定义的具有物空间属性的实际光线来说，可以使用实际光线来代替近轴光线去决定光阑的半径。注意，建立在光线瞄准基础上的实际光线在某些系统（如光阑位于焦散面中或位于实际光线不能对全部入瞳直径或数值孔径追迹处）中将不会有效。如果实际光线瞄准引起了这些问题，则需设置光线瞄准为近轴（而非实际）。此外，如果实际光线因全内反射或其它原因而无法追迹到光阑，OpticStudio将使用近轴光线来确定光阑半径，并在系统检查报告中包含对该效果的警告。注意，一旦确定了光阑半径，所有的光线都会被校准到光阑上的正确位置，不管近轴或实际光线是否被用来确定光阑的半径。
虽然实际光线瞄准比近轴入瞳定位更精确，但在运行的时候，需要花费2-8倍的时间才能完成大多数的光线追迹。因此，只有需要时以及当近轴光线瞄准不考虑大多数光瞳像差时，才使用实际光线瞄准。
为确定系统中的入瞳像差量，关闭光线瞄准，然后查看光瞳像差曲线图。小于一定百分比的光瞳像差通常忽略不计。若系统中有较大的光瞳像差，则开启近轴光线瞄准，然后再查看光瞳像差曲线图。如果在开启近轴光线瞄准后仍然具有较大的光瞳像差，则更改为实际光线瞄准算法。 像差将减少至零或接近零。当然要注意的是，实际上光线瞄准不会消除光瞳像差，它仅仅只是减少了光瞳像差。
要排除实际光阑尺寸计算的任何不确定性，可将光线瞄准设为近轴或实际，然后将系统孔径类型设为"光阑尺寸浮动(float by stop)"。这会排除所有为确定光阑尺寸而对光线追迹的需要，并且实际和近轴光线将会被同时精确校准到实际光阑上。
对于有着虚拟光阑面的系统，例如目镜，有效光阑位置和尺寸可能是波长的函数。对于这些系统，可以使用多重结构功能分别处理每个波长和系统孔径的定义。
使用光线瞄准缓存：
如果选中，OpticStudio将缓存光线瞄准坐标，以便新光线追迹能利用先前光线瞄准结果进行迭代计算。使用缓存能显著加速光线追迹。但是，使用缓存也需要精确追迹主光线。对于主光线不能被追迹的某些系统来说，应关闭缓存。如果选择"增强型光线瞄准(Robust Ray Aiming )"，则将强制使用"使用光线瞄准缓存(Use Ray Aiming Cache)"。
增强型光线瞄准（慢）：
如果选中，OpticStudio将使用一种更可靠但速度较慢的运算来校准光线。只有在缓存器打开，光线瞄准也失败时，才选择该选项。除非光线瞄准缓存器打开，否则此开关不起作用。加强模式执行一个附加检查来确定现存的同一光阑面是否有多重光路，只有正确的一条被选中。这在大孔径、广角系统中是一个典型的问题，在这种系统的轴外视场也会出现一条通向光阑的虚拟路径，这会混淆光线瞄准迭代。
光瞳偏移
对一些广角或者高度倾斜或偏心的系统，若不帮助的话，光线瞄准功能将失效。因为是将近轴入瞳作为第一个估计值来追迹光线的。如果光瞳像差很严重，可能连第一个估计值都无法被追迹，更无法得到第二个更好的估计值，从而使算法中断 。
本方法为光瞳关于近轴光瞳偏移量提供了粗略的推测，并针对近轴光瞳进行了压缩。由三个偏移分量组成x、y和z；所有的测量值都以镜头单位为单位。还有两个压缩分量：x和y；这些是无量纲比例因子。这五个分量的默认值为零，可以通过修改这五个默认值来帮助算法寻找成功的光线瞄准初步估计。
这些偏移量可以改变近轴入瞳校准点的中心。偏移量z的正值表示校准点在近轴光瞳的右边；负值表示在左边。大多数广角系统中都是左移光瞳。所提供的光瞳偏移量z与所追迹的视场角呈线性比例，因此光瞳偏移指的是全视场光瞳的偏移量。所有偏移量用镜头单位表示。
自动计算光瞳偏移：
若选中，OpticStudio会自动计算出实际入瞳和近轴入瞳之间的位置差异，以确定光瞳偏移因子的值。当光线瞄准开启后将默认选中"自动计算光瞳偏移 (Automatically Calculate Pupil Shifts)"。如果不选中该选项，则需要手动设置光瞳偏移量X、 Y、Z。
如果光阑在物体的左侧，自动计算提供的信息不准确，且自动计算的偏移值为零。用户需要自己设置光瞳偏移。
以视场缩放光瞳偏移：
若选中，光瞳偏移量x和y也会随着视场缩放；否则，偏移量x和y会未经缩放地用于所有视场。所有偏移量用镜头单位表示。
光瞳压缩：
x和y的压缩值通过改变近轴入瞳的相对坐标来反复迭代。 值为零表示没有压缩量，值为0.1表示压缩了10%。当实际的光瞳比近轴光瞳小，且在近轴完整的光瞳大小下，光线追迹非常困难或不可能追迹的情况下，压缩值非常有用。
需要理解的是：光瞳偏移的精确值和压缩值其实并不重要。一旦第一条估算光线可以被追迹，光线瞄准算法将粗略地找到精确的光瞳位置。光瞳偏移值和压缩值只是光线瞄准的开始。实际上，光瞳偏移值和压缩值都无法改变入瞳的大小。通常，推测光瞳偏移值和压缩值是决定其合适值的可用方法。
使用增强光线瞄准：
选择后使用增强光线瞄准算法。对于使用标准光线瞄准算法或稳健光线瞄准算法难以处理的系统，尤其是广视场系统，这种算法在设计上更稳定，速度更快。
增强光线瞄准算法设计用于下列类型的系统：
- 必须在整个系统上追迹离轴光线的系统。
- 孔径类型为"按光阑尺寸浮动(Float By Stop Size)"、"入射光瞳直径(Entrance Pupil Diameter)"或"像空间F数(Image Space F/#)"的系统。
- 系统必须是下列类型之一：
- 有限共轭和无限共轭，场类型设置为"角(Angle)"。
- 有限共轭和无限共轭，场类型设置为"经纬角(Theodolite Angle)"。
- 有限共轭，场类型设置为"物体高度(Object Height)"，光线角度小于90°。
在缓存设置中使用"回退搜索(Fall Back Search)"：
对于增强光线瞄准算法效果欠佳的特定离轴系统或非球面系统，这个选项可以用于改善增强光线瞄准算法。建议不勾选这个选项，除非光线瞄准遇到问题。
使用"高级收敛(Advanced Convergence)"：
这个选项可用于在基本上围绕z轴旋转的系统中改善增强光线瞄准算法，虽然也可以在其他类型的系统中改善光线追迹。建议不勾选这个选项，除非光线瞄准遇到问题。
步数：
在缓存设置过程中为增强光线瞄准选择步数。建议使用默省值(10)。更大步数可以提高稳定性，但会降低光线瞄准计算的速度。
光线瞄准向导：
故障排除：
有时可能遇到可以观察到光线丛未填充光阑面或显示"不能确定物体坐标"和"不能找到产生所需像高的光线"等出错消息的情况。一般打开光线瞄准功能将解决这类出错消息。如果打开光线瞄准后，不能追迹最初的第一条猜测光线，回退选项可以搜索整个光线网格。光线网格需要一个尺度来设置网格点间的距离。这个尺度通过有光焦度的第一个面设置。
如果这个面的半直径是0，搜索尺度的最大值等于这个面的半径或入射光瞳的直径，以小者为准。注意：这主要是用于出于谨慎的检查，因为一个面同时拥有光焦度和0半直径的情况并不常见。
如果这个面的半直径非0，搜索尺度的最大值等于这个面的半径或这个面的半直径值的（一）倍数，以小者为准。
对有光焦度的第一个面应用固定半直径求解，可以辅助光线瞄准搜索。这样可以缩小搜索范围，帮助光线瞄准算法以更快速度收敛。即便在没有显示出错消息的情况下，对有光焦度的第一个面的有效半直径应用固定求解，也能显著加快系统更新速度。
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