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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: 2021-08-02
    描述 XA#qBxp/h  
    O~qRHYv  
    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。 -Ct+W;2  
    tRU/[?!  
    建立系统 .\oW@2,RA9  
    <~uzHg%Y  
    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。 t#P7'9Se8  
    #d %v=.1  
    B bmw[Qf\  
    &'12,'8  
    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。 9e`};DE   
             9ad)=3A&L  
         3y.+03 W  
                   _UTN4z2aTG  
    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。 [,Rc&7p~R  
    NE#`ZUr3  
    uq]=L  
    k:?)0Uh%^  
    W^3 Jg2gE  
    {H,O@  
    ]Y]]X[@  
    EgG3XhfS  
    &w^9#L  
        
    A v>v\ :.>  
    分析 f`ibP6%  
    <UO[*_,\  
    这个系统的点扩散函数: l7T?Yx j  
      •    Log (Normal PSF) 2gK]w$H7!  
    •    λ = 0.55 mm .^A4w;jPU  
    •    0.32 waves 3rd order spherical &V axv$v}  
    •    EPD = 10 mm vWmt<E|e  
    •    f/# = 9.68 rEp\ld  
    点扩散函数如下图: VOj7Tz9UD  
    Yz2N(g[  
    ,1 H|{<  
           wq.'8Y~BE  
    ^(  
    系统的点扩散函数是: ? ;Sg,.J  
    •     Log (Normal PSF) On O_7'4 t  
    •     λ = 0.55 mm +vJ}'uR3P  
    •     1 wave 3rd order spherical &zgliT!If  
    •     EPD = 13.31 mm lmcgOTT):  
    •     f/# = 7.27 ='.b/]!_  
    点扩散函数如下图: q<.k:v&  
    yqx!{8=V  
    K+ /wJ9^B  
    7p'pz8n`X  
    演算 9+*{3 t  
    dCn9]cj/  
    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: U&(gNuR>J  
               Rm n|!C%%K  
    hy#nK:B  
    IIMf\JdM  
    在这个等式中变量定义如下: u)EtEl7Wq  
    •     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) N4qBCBr(  
    •     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) _T.`+0UV  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx *eXs7"H  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Edc3YSg%;  
    •    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, ...) 3s]o~I2x  
    •   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) /AX)n:,  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) "MzBy)4Q  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 bhDqRM  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 <}&J|()  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 30w(uF  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) ~~WY?I-  
    •     F == focal length(焦距 i0\]^F  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) )Dv;,t  
    OPUrz?p2C  
    比较 {pXX%>  
    j-aTpN  
    在下图中: WUYU\J&q3  
    透镜EPD=10mm AWFq5YMSI  
    截止频率=184lp/mm  7a_u=\,  
    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。 +#>nOn(B  
         vfT @;`  
    Xeja\5zB  
    在下面的图表中: {LKW%G7  
    透镜EPD=13.31 mm 9;*B*S~znW  
    截止频率=250 lp/mm TRgj`FG  
    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 _W Hi<,-  
         sjLm-pn3  
    p;zT #%  
    (O:&RAkk7  
    杂散光对评价函数的影响
    2b\ h@VJt  
    HYdt3GtJ?  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 k;Qm%B  
    "kc%d'c(  
    'SE5sB  
    5 <KBMCn  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 6R3/"&P(/#  
    o@$py U8  
    Wl&6T1A`"  
    R Ee~\n+P^  
    Y^#>3T  
    QQ:2987619807 BUL<FTg  
     
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    离线lmx0321
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    只看该作者 1楼 发表于: 2021-08-02
    感谢分享,学习一下