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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 "!o|^nN,  
    ZP4y35&%y  
    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。 g`H;~ w  
    O]9PYv=^  
    建立系统 7I:<i$)V  
    P#2#i]-  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 @.v{hkM`  
    ,LDdL  
    HhUk9 >7  
    JZ"XrS0?  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 <TEDs4 C  
             3hR3)(+1  
         3TT?GgQ  
                   ]Mgxv>zRbs  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 ].x`Fq3  
    l`EKL2n  
    k NUNh[  
    -lI6!a^  
    =K6{AmG$  
    ']>/$[!  
    1lHBg  
    }vX/55  
    #Gu(h(Z s  
        
    T:w%RF[v9  
    分析 e:iqv?2t  
    #D8u#8Dz  
    这个系统的点扩散函数: wB%;O`Oh  
      •    Log (Normal PSF) q>dERN&  
    •    λ = 0.55 mm D~f[Rg  
    •    0.32 waves 3rd order spherical x^!LA,`j  
    •    EPD = 10 mm A!_yZ|)$ T  
    •    f/# = 9.68 (L7%V !  
    点扩散函数如下图: 7V;wCm#b  
    ]=sGLd^)E  
    j:J7  
           ZTi KU)  
    qf B!)Y  
    系统的点扩散函数是: Q+^"v]V`d  
    •     Log (Normal PSF) ^$J.l+<hy  
    •     λ = 0.55 mm \yA*)X+  
    •     1 wave 3rd order spherical `&o>7a;  
    •     EPD = 13.31 mm s!j vBy  
    •     f/# = 7.27 -f%J_`  
    点扩散函数如下图: 3rVWehCv  
    ,V # r  
    4k=LVu]Kcr  
    7! #34ue  
    演算 PQ4)kVT  
    Z oQPvs7_  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: #~;:i  
               E9PD1ADR  
    !wEz= i  
    `EzC'e  
    在这个等式中变量定义如下: 6^hCW`jG  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) vo]$[Cp|4  
    •     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) Qon>[<]B  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx iKe68kx  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Mp`i@pm+  
    •    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, ...) aX(Y `g)|  
    •   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) $}Ky6sBnvO  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 5s=L5]]r_j  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 hG lRf_{  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 > R2o7~  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) _J33u3v  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) jV|/ C  
    •     F == focal length(焦距 CC{{@  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) x_BnWFP  
    8z'_dfP=5  
    比较 K6@9=_A  
    QB#rf='  
    在下图中: }Jk=ZBVjT7  
    透镜EPD=10mm }|(v0]  
    截止频率=184lp/mm XXZ<r  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 z Ud{9B$  
         tk,Vp3p  
    !d3:`l<  
    在下面的图表中: " )/febBS  
    透镜EPD=13.31 mm <& p0:S7  
    截止频率=250 lp/mm R}Z2rbt  
    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?yWM8  
         Fd/.\s  
    r@]iy78 j  
    u(Y?2R  
    杂散光对评价函数的影响
    %t J@)  
    cr<ty"3\  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 $ jgEB+  
    $WHmG!)*  
    },(Ln%M  
    ^%~ux0%^T  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: S|v")6  
    sj\kp ni  
     Vq K/GWg  
    hTK6N  
    %SlF7$  
    QQ:2987619807 *Z C$DW!-  
     
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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