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    [分享]MTF计算 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-11-13
    描述 D}cq_|mmn[  
    AWQwpaj-  
    FRED可以计算一个给定系统MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 2;[75(l6|}  
    $NG}YOP)@  
    建立系统 WU#bA|Cf  
    UH%?{>oRh  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 jDgiH}  
    {E6b/G?Q  
    :XBeGNI*#  
    pwd7I  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 A[ /0on5r  
             )/bt/,M&}  
         8DLR  
                   ]ueq&|  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 I g-VSQ  
    >0@X^o  
    3 {on$\  
    &E {/s  
    dWD9YIYf  
    %Dsa ~{  
    fgn*3 pg  
    e#kPf 'gL  
    ./5|i*ow  
        
    X_Y$-I$qd  
    分析 &ks>.l\  
    ^"6xE nA]  
    这个系统的点扩散函数: kfm8F8sxl  
      •    Log (Normal PSF) 0 "pm7  
    •    λ = 0.55 mm c 0!bn b  
    •    0.32 waves 3rd order spherical dldM h T$  
    •    EPD = 10 mm {x2N~1!E  
    •    f/# = 9.68 7ou2SL}k  
    点扩散函数如下图: ( M.Sl  
    te" 8ZmJ  
    %tUJ >qYU  
           q$b/T+-ec  
    }Ax$}#  
    系统的点扩散函数是: SAThY$)6  
    •     Log (Normal PSF) )]>=Uo  
    •     λ = 0.55 mm h5Qxa$Oq  
    •     1 wave 3rd order spherical ZwO&G\A^  
    •     EPD = 13.31 mm @] )a  
    •     f/# = 7.27 G-M!I`P  
    点扩散函数如下图: ':o.vQdJ  
    x3wyIio*  
    JkQ4'$:  
    Q(V c/  
    演算 z?j~ 2K<4  
    7:M%w'oR  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: 6],5X^*Y  
               !R{L`T0  
    Ms^Y:,;Hi  
    ' 'UiQ   
    在这个等式中变量定义如下: UvQxtT]  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) ru'Xet  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) CzNSJVE5  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 'f;+*~*L  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ]7dm`XV  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) /:yKa=$  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) bG.aV#$FIg  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 0p Lb<&  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 !WVF{L,/I  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 3@ay9!Xq  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) Z33w A?9  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) [2)Y0; ["  
    •     F == focal length(焦距 & r\z9!   
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) c?<FMb3]  
    4~G9._  
    比较 :kY][_  
    {T:2+iS9:  
    在下图中: <]CO}r   
    透镜EPD=10mm !8l4H c8  
    截止频率=184lp/mm UnW,|n8  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 o5Pq>Y2T  
         .f(x9|K^  
    og2]B\mN4  
    在下面的图表中: BszkQ>#6  
    透镜EPD=13.31 mm g&BF#)7C  
    截止频率=250 lp/mm /:U\U_j  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm DJrA@hm/Y  
         \:-; {  
    n~K_|  
    !n)2HDYhx,  
    杂散光对评价函数的影响
    n/^wzG  
    s|EP/=9i  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 \i`/k(  
    n6L}#aZG  
    93o}vy->  
    eT}c_h)  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: "hs`Y4U  
    61!R -  
    pmQ9i A@=  
    kCN9`9XI{  
    nW{7L  
    QQ:2987619807 70|Cn(p_  
     
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