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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 WX.6|  
    O3ij/8f  
    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@7f^be  
    vG E;PwR  
    建立系统 pXn(#n<  
    iczJXA+  
    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。 Iv,Ub_Ll9  
    R=Qa54  
    $z1W0  
    O*qSc^9q  
    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。 m@(8-_  
             $MW-c*5a  
         Buxn!s  
                   0 0JH*I  
    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。 W=QT-4  
    }jL_/gvgy  
    $a / jfpV  
    D,$!.5OA  
    sd(Yr6~..  
    a4a/]q4T  
    |[6jf!F  
    /NE<?t N  
    k[_)5@2  
        
    `vbd7i  
    分析 I`e$U  
    A(Tqf.,G  
    这个系统的点扩散函数: zY11.!2  
      •    Log (Normal PSF) YgiLfz iT  
    •    λ = 0.55 mm LUPh!)8  
    •    0.32 waves 3rd order spherical m!'moumL;  
    •    EPD = 10 mm .~3s~y*s  
    •    f/# = 9.68 f&=WgITa  
    点扩散函数如下图: Kivr)cIG  
    dWR-}>  
    `Zdeq.R]  
           m=m T`EP  
    , ZisJksk  
    系统的点扩散函数是: b\Wlpb=QZ  
    •     Log (Normal PSF)  AqqD!  
    •     λ = 0.55 mm @%FLT6MY  
    •     1 wave 3rd order spherical ,Wbr; zb  
    •     EPD = 13.31 mm NE~R&ym9  
    •     f/# = 7.27 ^ <$$h  
    点扩散函数如下图: g$^:2MT"aQ  
    $Gy&  
    ?'xwr )v  
    yuef84~  
    演算 6np  
    9~rrN60Q  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: wI0NotC  
               pq T+lai)#  
    yG v7^d  
    w4AA4u  
    在这个等式中变量定义如下: CjQ)Bu *4  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) pYRqV  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) 13JZ\`ceb  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx e> zv+9'Q  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ^Rpy5/d  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) x$SxGc~4gb  
    •   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) uc~/l4~N  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)  /# FU"  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ,P>xpfdK  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 RV=Z$  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) _o+z#Fnz  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) qN=l$_UD  
    •     F == focal length(焦距 w;OvZo|  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 5 LX'fL7zU  
    #$dEg  
    比较 Lu][0+-  
    w7d<Ky_C  
    在下图中: Y[R;UJE`5  
    透镜EPD=10mm _\ &N<  
    截止频率=184lp/mm Gi+ZI{)  
    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。 rlpbLOG`  
         <Pnz$nH:e  
    {CaTu5\  
    在下面的图表中: SDbR(oV  
    透镜EPD=13.31 mm [Yyb)Qf  
    截止频率=250 lp/mm \RF{ITV$kD  
    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 Lu.C+zgQ  
         O;6am++M@  
    3UNmUDl[~  
    /QW-#K|S&  
    杂散光对评价函数的影响
    u}0U!  
    /\wm/Yx?S  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 0|chRX  
    IQ] tcSQl  
    3;'RF#VL  
    l h]Q\  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: v;ZIqn"  
    8WP|cF]  
    8q/3}AnI  
    isR)^fI|  
    Ve9*>6i&-4  
    QQ:2987619807 4Q?3gA1  
     
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