# Synopsys CODE V 文档《AUT Relative Illumination》完整解读
这份官方教程演示在 CODE‑V 自动优化 AUT 中添加【相对照度 RI】约束，针对广角镜头，解决边缘像面照度跌落（暗角）问题，同时揭示相对照度与畸变之间的设计权衡关系。
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链接：https://pan.quark.cn/s/a0d249119c71
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一、基础光学概念
1. 相对照度 RI（Relative Illumination）
定义：某视场角θ下，轴外像面照度与轴上中心照度比值：
RI=E(θ)/E(0)
RI<100% 代表边缘亮度低于画面中心；视场角越大，RI 天然越低，直观表现就是图像暗角。
2. 余弦四次方定律 cosθ^4
理想无像差、无渐晕镜头，边缘照度按像方视场角余弦的四次方衰减：
RI(θ)=cosθ^4
4 个余弦因子来自 3 种物理效应：
1)出瞳相对像面倾斜：cosθ
2)斜光束入射像面倾斜投影：cosθ
3)轴外像点到出瞳距离增加（平方反比）：cosθ^2
重要：当系统存在光瞳像差、畸变、负渐晕时，cos⁴定律不再成立，这恰恰是光学设计师用来对抗照度跌落的手段：
- **负渐晕（Negative vignetting）**：轴外光束孔径比轴上更大，可以抵消 cos⁴带来的亮度衰减，提升 RI；
其他改善 RI 手段：引入畸变、像方远心（压低像方视场角）、控制光瞳像差、抑制机械渐晕。
代价：提升 RI 往往会引入更大畸变，是广角镜头经典权衡。
二、关键知识点总结
1)CODE‑V 没有原生 RI 优化约束，通过 TRA_1FLD 传输分析函数 + 全局矩阵 + 用户自定义约束，间接实现相对照度控制；
2)负渐晕镜头，TRA_1FLD 必须设置大于 1 的光线网格缩放系数，否则光线采样不全，RI 计算偏低；
3)每轮优化完成，务必重新运行Set Vignetting更新渐晕因子；
4)设计权衡：强制提高边缘 RI，AUT 会自动利用畸变、负渐晕、光瞳像差，代价是畸变增大，像差误差函数上升；
5)cos⁴定律只是理想薄透镜理论；真实镜头可以利用像差工程打破该极限，实现比 cos⁴预测更高的边缘照度。
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