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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 E}&jtMRUt  
    fEv36xb2S  
    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。 Y{tuaBzD  
    as!j0j%  
    建立系统 S]/ +n>  
    ITlkw~'G  
    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。 )1 j2  
    c (8J  
    j)qh>y)  
    M[_I16s  
    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。 uwA3!5  
             *G41%uz  
         ZS_f',kE  
                   Uk\U*\.  
    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。 rNyK*Wjt  
    V7_??L%Ct`  
    0%+k>(@ R  
    ,m]q+7E  
    !;Nh7vG  
    K*FAngIB  
    Ntiz-qW  
    G3?z.5 ,Q  
    c$fM6M }  
        
    -;"l 5oX  
    分析 =>*N W9c  
    L9oZ7o  
    这个系统的点扩散函数: <-}\V!@E!  
      •    Log (Normal PSF) Zh^w)}(W  
    •    λ = 0.55 mm OhEL9"\<  
    •    0.32 waves 3rd order spherical Din)5CxFX  
    •    EPD = 10 mm p]4 sN  
    •    f/# = 9.68 GK&Dd"v  
    点扩散函数如下图: n\Ixv  
    HXI}f\6x  
    90}B*3x  
           9lV'3UG-?  
    cC.DBYV+-  
    系统的点扩散函数是: 2_X0Og8s[  
    •     Log (Normal PSF) e IA=?k.y  
    •     λ = 0.55 mm ^ BKr0~4A  
    •     1 wave 3rd order spherical nT"z(\i.!J  
    •     EPD = 13.31 mm D9 en  
    •     f/# = 7.27 ? Q}{&J  
    点扩散函数如下图: y{JkY\g  
    ]XU#i#;c  
    to7)gOX(  
    G2D<LRWt4  
    演算 =C|^C  
    JB<4 m4-  
    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: G\%hT5^  
               N=9lA0y+  
    PAkW[;GSDh  
    C.<4D1}P  
    在这个等式中变量定义如下: \ua.%|  
    •     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) v<1;1m  
    •     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) p~IvkW>ln)  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ^ a:F*<D  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); qv\yQ&pj  
    •    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, ...) `2B+8,{%  
    •   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) *Y Ox`z!R  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) whCv9)x  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 v0=~PN~E  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 1 <+^$QL  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) vaL-Mi(_  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 7~'@m(9e  
    •     F == focal length(焦距 1o%Hn"uG  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) zlE kP @)  
    7(H/|2;-d8  
    比较 t At+5H  
    bxs@_fH  
    在下图中: yFG&Ir  
    透镜EPD=10mm X*KT=q^?n  
    截止频率=184lp/mm GF&"nW9A  
    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。 _qV_(TpS+  
         A\`Uu&  
    )1/O_N6C  
    在下面的图表中: Lst5  
    透镜EPD=13.31 mm _wBPn6gg`  
    截止频率=250 lp/mm ^d,d<Uc  
    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 J3=jC5=J4  
         A@UnrbX:  
    pN[i%\vh  
    i+}M#Y-O  
    杂散光对评价函数的影响
    e 6*=Si}V  
    ''G @n*  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 aC*J=_9o #  
    8Ex0[ e  
    Go4l#6  
    ;6?K&}J)-  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 8Xr"4;}f+  
    OR3TRa XD  
    Xma0k3;-  
    ZD3S|1zSQ  
    W8)GT`\  
    QQ:2987619807 n):VuOjm  
     
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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