Polinômios de Zernike


Os polinômios de Zernike representam um método muito usado em óptica para descrever aberrações de frentes de onda.

Os polinômios  de Zernike WZernike(r,j) de 4th grau podem ser escritos como:
 


Zernike polynomial


O significado dos polinômios de Zernike normalizados (Noll 1976) e seus coeficientes podem ser vistos na Tab. 1 e Tab. 2:
 


 j
n
l
Zln(r,j)
Significado
Dj
Dj - Dj-1
1
0
0
1
Constante (Bias)
1.030 S
 
2
1
1
2r cos 
Tilt (direção y)
0.582 S
0.448 S
3
1
-1
2r sin 
Tilt (direção x)
0.134 S
0.448 S
4
2
0
31/2 (2r2 - 1)
Defocus
0.111 S
0.023 S
5
2
2
61/2 r2 sin 2
Astigmatismo 1a ord. 45°
0.0880 S
0.023 S
6
2
-2
61/2 r2 cos 2
Astigmatismo 1a ord. 0°
0.0648 S
0.023 S
7
3
1
81/2 (3r3 -  2r) sin 
Coma (direção y)
0.0587 S
0.0062 S
8
3
-1
81/2 (3r3 -  2r) cos 
Coma (direção x)
0.0525 S
0.0062 S
9
3
3
81/2 r3 sin 3
Trifoil 30°
0.0463 S
0.0062 S
10
3
-3
81/2 r3 cos 3
Trifoil 0°
0.0401 S
0.0062 S
11
4
0
51/2 (6r4 - 6r2 + 1)
Aberração esférica
0.0377 S
0.0024 S
12
4
2
A (4r4 - 3r2) sin 2
Astigmatismo 2a ord. 45°
 ---
---
13
4
-2
A (4r4 - 3r2) cos 2
Astigmatismo 2a ord. 0°
 ---
---
14
4
-4
B r4 cos 4
Tetrafoil 0°
 ---
---
15
4
4
B r4 sin 4
Tetrafoil 22.5°
---
---
Tab. 1: Polinômios de Zernike de 4th grau. r = distância ao  centro do círculo; = ângulo azimutal; S  = (D/ro)5/3.

Tilt (direção x)
Tilt (direção y)
Defocus
Astigmatismo 1a ordem 0°
Astigmatismo 1a ordem 45°
Coma (direção x)
Coma (direção y)
Trifoil 0°
Trifoil 30°
Aberração esférica
Tetrafoil 0°
Tetrafoil 22.5°
Astigmatismo 2a ordem 0°
Astigmatismo 2a ordem 45°
Tab. 2: Representação gráfica dos polinômios de Zernicke de 4th grau
 

Voltar