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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 VQJ5$4a&  
    M]:B: ;  
    FRED可以计算一个给定系统MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 o+23?A~+  
    f2K3*}P  
    建立系统 ]tV{#iIJ*  
    3mn-dKe((  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 /]58:euR  
    SxQDqoA~  
    |vE#unA  
    Z"&ODVP  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 R}mWHB_h"  
             pv.),Iv-68  
         !Dn1 pjxc  
                   Z s!q#qM  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 TgG)btQ  
    wA+4:CF @  
    t#Yh!L6>  
    Ho{?m^  
    fC:\Gh5  
    BiAcjN:Z  
    NY w(hAPv  
    "@bk$o=  
    3]82gZG G  
        
    Z.f<6<gF  
    分析 j>=".^J  
     C3Z(k}  
    这个系统的点扩散函数: s0'U[]  
      •    Log (Normal PSF) vYun^(_-  
    •    λ = 0.55 mm :7]R2JP  
    •    0.32 waves 3rd order spherical ,$*klod  
    •    EPD = 10 mm #.K&]OV/88  
    •    f/# = 9.68 C8SNSeg  
    点扩散函数如下图: C'"6@-~  
    eNKdub  
    C_&tOt  
           :njUaMFoMA  
    :~(^b;yhZ  
    系统的点扩散函数是: (bXp1*0 ;  
    •     Log (Normal PSF) 7[,f;zG  
    •     λ = 0.55 mm jF0BWPL  
    •     1 wave 3rd order spherical 4}b:..Ku  
    •     EPD = 13.31 mm 1%{(?uz9  
    •     f/# = 7.27 v:ZD}Q_  
    点扩散函数如下图: B9 {DO  
    8XE0 p7  
    :\cJ vm  
    *gKr1}M  
    演算 e6/} M3B  
    qTex\qP  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: b?^<';,5  
               4 df1)<}U-  
    8BdeqgU/_  
    }gt~{9?c  
    在这个等式中变量定义如下: AY]nc# zz  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) -4a&R=%p  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)  vpMv  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx L~zet-3UNf  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); mcracj[ B  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) *GMRu,u2  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) w|ei*L  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) k#M W>  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 )FCqYCfk  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 EORAx  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) y->iv%  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) >TJ$Z3  
    •     F == focal length(焦距 Sn,z$-;h;  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) @ vudeaup  
    Lr&tpB<  
    比较 e4P.G4  
    djp(s$:{4  
    在下图中: w[_Uv4M  
    透镜EPD=10mm Hs`  '](  
    截止频率=184lp/mm e76)z; '  
    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。 .})8gL7 V  
         L i^V?  
    +cN2 KP  
    在下面的图表中: }8e %s;C  
    透镜EPD=13.31 mm N"{o3QmA  
    截止频率=250 lp/mm e%\KI\u  
    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 i=UJ*c  
         Wov_jVdN\  
    WBdb[N6\  
    G[ea@u$?  
    杂散光对评价函数的影响
    m9S5;kB]  
    X35hLp8 M  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 3@J wL{C  
    8'$n|<1X  
    GKr L  
    vC1 `m  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: <Th.}=  
    C 0wq  
    ,\b5M`<c  
    !k^\`jMzw  
    MaM7u:kD#  
    QQ:2987619807 %,BJkNV  
     
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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