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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 >v--R8I*  
    [&y="6No  
    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。 ?'SHt9b3|  
    =)QtE|p,77  
    建立系统  =ie8{j2:  
    g2)jd[GM  
    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。 z 3((L  
    D#"BY; J  
    P5;n(E(19  
    vfBIQfH  
    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。 ye?4^@u u  
             S=NP}4w,_)  
         FVY$A =G  
                   Z8mSm[w  
    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。 P}kBqMM  
    DpA"5RV  
    }MU}-6  
    8d4:8}  
    a* 2*aH7  
    <=O/_Iu(  
    i*ibx;s-  
    [k<"@[8)  
    o}^/K m+t  
        
    @9$u!ny0  
    分析 -O&u;kh4g  
    $4YyZ!_.@  
    这个系统的点扩散函数: |aWeo.;c  
      •    Log (Normal PSF) M8Tj;ATr  
    •    λ = 0.55 mm .C HET]  
    •    0.32 waves 3rd order spherical }253Q!f  
    •    EPD = 10 mm r [NI#wW  
    •    f/# = 9.68 $!Qv f  
    点扩散函数如下图: =@ SJyW  
    +F>9hA  
    lRO7 Ae  
           g#W/WKvM  
    @'5*u~M  
    系统的点扩散函数是: O8\>?4)  
    •     Log (Normal PSF) 3P}^Wu  
    •     λ = 0.55 mm 2D'b7zPJ3  
    •     1 wave 3rd order spherical uDe%M  
    •     EPD = 13.31 mm .@5Ro D[o  
    •     f/# = 7.27 W'98ues%  
    点扩散函数如下图: KzgW+6*G  
    An.Qi=Cv  
    =P}BAJ  
    hwD;1n  
    演算 xY_<D+ OV  
    At t~N TL  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: Q85Y6',  
               # .j[iN :+  
    n "J+? ~9  
    +KcD Y1[  
    在这个等式中变量定义如下: 31cC*  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) NP+*L|-;  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) __mnz``/Y  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx e6 &-f  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); LK>J]p  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) _x'?igy  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) 03)R_A  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) Hyn*O)q!  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Le?yzf  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 |0wHNRN_  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 6he (v  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) l<DpcLX  
    •     F == focal length(焦距 S&q(PI_"  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) asj*/eC$/i  
    RJ63"F $  
    比较 [V2`t'  
    n){F FM  
    在下图中: qX_( M2oLU  
    透镜EPD=10mm +k?0C?/T;  
    截止频率=184lp/mm VV%Q "0 \  
    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。 +`(,1L1  
         ,Oj 53w=  
    h%=>iQ%enc  
    在下面的图表中: HLruZyN4  
    透镜EPD=13.31 mm )=9EShz!  
    截止频率=250 lp/mm %~{G*%:  
    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 OS{j5o  
         "Vw;y+F}  
    4Y x\U  
    cs\/6gSCo  
    杂散光对评价函数的影响
    _?m%i]~o  
    wF\5 X  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ^{l^Z +b.  
    xlHC?d0}  
    tUrwg  
    [W*xPXr*  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: jWE?$r"  
    Ojwhcb^  
    +jv&V%IL  
    QKAt%"1&  
    h,Nq:"}  
    QQ:2987619807 <q<kqy5s-R  
     
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