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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 U+&Eps&NI  
    Yh; A)N p  
    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。 iWIq~t*,H]  
    kq@~QI?9  
    建立系统 R$;TX^r'o&  
    `Ay:;I  
    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。 "egpc*|]  
    PJ^qE| X  
    %Rk DR  
    Nt/hF>"7  
    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。 ;RYIc0%  
             aa{+,(  
         gj I>tz}  
                   ;*0?C'h=  
    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。 } |  
    [pInF Qh6  
    8 #:k  
    <>)N$$Rx&  
    4eJR=h1  
    ?hViOh$.  
    M{4XNE]m  
    iUk#hLLC  
    A WJA?  
        
    x_r*<?OZ  
    分析 n]i#&[*A(  
    [2E(3`-u  
    这个系统的点扩散函数: n#@Qd!uzM  
      •    Log (Normal PSF) mhB2l/  
    •    λ = 0.55 mm QW tDZ>  
    •    0.32 waves 3rd order spherical ^b.#4i (v  
    •    EPD = 10 mm aemi;61T\  
    •    f/# = 9.68 ck\W'Y*Q7  
    点扩散函数如下图: Ej1 <T,w_  
    c94=>p6  
    I&31jn_o /  
           wE}Wh5  
    MzDosr3:  
    系统的点扩散函数是: X0REC%  
    •     Log (Normal PSF) 9Vo*AK'&U  
    •     λ = 0.55 mm YoBe!-E  
    •     1 wave 3rd order spherical $sS~hy*  
    •     EPD = 13.31 mm n2EPx(~  
    •     f/# = 7.27 !-%XrU8o3  
    点扩散函数如下图: e['<.Yf+  
    jFUpf.v2  
    h9/fD5  
    x0WinLQ  
    演算 "%\hDL;  
    _54gqD2C,  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: }pIn3B)  
               Ih>s2nL  
    Wky9w r:g  
    ?^W1WEBm  
    在这个等式中变量定义如下: Ri~$hs!  
    •     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) AV7#,+p%G  
    •     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) imeE&  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx *@ H\J e`  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); }}i'8  
    •    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, ...) aU^6FI  
    •   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) Qd{8.lB~LQ  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) _TGs .t  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 /R&h#;l  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ]Yw$A  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 5doi4b>]!  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) -*z7`]5J  
    •     F == focal length(焦距 t%%()!|)j  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) Cs7ol-\)  
    m\X\Xp~A  
    比较 J=t}9.H~=  
    9)NKI02M|  
    在下图中: E6Z kO/  
    透镜EPD=10mm iER@_?  
    截止频率=184lp/mm KmTFJ,iM  
    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。 }\Rmwm-  
         p6R+t]oH  
    @uldD"MJ<]  
    在下面的图表中: *=.~PR6W{  
    透镜EPD=13.31 mm kDMvTVd  
    截止频率=250 lp/mm yDwh]t  
    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 y<E]; ub  
         r9OgezER  
    _p*8ke  
    *LU/3H|}  
    杂散光对评价函数的影响
    `SsoRPW&$  
    rpK&OR/  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ; Byt'S  
    #$x,PeG  
    PPr Pj^%z=  
    #Uu,yHMv:;  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: .JXEw%I@  
    bo/9k 4N3  
    T7.Iqw3p  
    {0Y6jk>I  
    Q_|}~4_+  
    QQ:2987619807 h_[{-WC  
     
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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