本公开内容的实施方式包括测量系统和光栅图案阵列。测量系统包括多个子系统，用于产生基板上的光栅区域的衍射图案或放大现实图像。测量系统配置为反射和透射光，且经反射和经透射的光束产生衍射图案和放大的图像。衍射图案和图像提供有关光栅区域的光栅间距和角度的信息。设置在基板上的光栅图案阵列包括主要区域和参考区域。参考区域用于定位对应的主要区域。测量系统不包括旋转台，且因此不需要精确控制台的旋转。