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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 @_1$ <8  
    qi7dcn@d  
    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。 `j_R ?mY  
    =2J+}ac  
    建立系统 ?P{C=Td2z  
    #vLDNR  
    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。 X*$ 7g;  
    Tk.MtIs)V}  
    *v l_3S5_  
    t(p  
    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。 =Q3Go8b4HJ  
             o=;.RYi  
         ?D57HCd`n  
                   ]$0{PBndW  
    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。 ;)"r^M)):  
    I>L lc Y  
    2r PKZ|  
    wpx,~`&  
    W=I%3F_C"R  
    z7HC6{g%X  
    /\ ~{  
    -_>c P  
    %b@>riR(y  
        
    4sNM#]%|  
    分析 d 'x;]#S  
    "pMXTRb  
    这个系统的点扩散函数: /~g M,*  
      •    Log (Normal PSF) Q`r1pO  
    •    λ = 0.55 mm (873:"(  
    •    0.32 waves 3rd order spherical iLv"ZqGrw  
    •    EPD = 10 mm ,2&'8:B  
    •    f/# = 9.68 ^C<dr}8  
    点扩散函数如下图: ^]E| >~\  
    >s[}f6*2@  
    [h%_`8z  
           r8^1JJ~\  
    1;ZEuO  
    系统的点扩散函数是: {oBVb{<  
    •     Log (Normal PSF) 'Nfg%)-N  
    •     λ = 0.55 mm F^A1'J  
    •     1 wave 3rd order spherical (:-DuUt  
    •     EPD = 13.31 mm zx=A3I%7 A  
    •     f/# = 7.27 #'$CC<*vy  
    点扩散函数如下图: ]r|.\}2Y7  
    ,Z MYCl]  
    -bo0!@MK  
    \Cx3^ i X  
    演算 f4@Dn >BJ  
    t@4X(i0  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: #BT= K  
               4XX21<yn  
    L d#  
    "GZhr[AW  
    在这个等式中变量定义如下: Z(xn-  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) F!zZIaB]  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) 6"ZQN)7  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx YdC:P# Nf  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); v,g,c`BjK  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) \?g)jY  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) 8&dmH&  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ]*):2%f  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 H~x0-q<8  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 {(xNC#   
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) VMen:  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) v6oZD;;~  
    •     F == focal length(焦距 ^@{'! N  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 63:ZDQ  
    pjbKMx  
    比较 }o)GBWqHR  
    OP:;?Fs9`  
    在下图中: Kpj0IfC,10  
    透镜EPD=10mm =_ -@1 1a  
    截止频率=184lp/mm xA&G91|s  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 H Qf[T@  
         atl0#FBd  
    9W'#4  
    在下面的图表中: |mmIu_  
    透镜EPD=13.31 mm I&>R]DV  
    截止频率=250 lp/mm 1iF |t5>e  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm W-Hw%bwN/q  
         nSd?P'PFg  
    To=1B`@-  
    mYa0_P%^  
    杂散光对评价函数的影响
    /xf %Rp4}  
    2!&:V]  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ^f3F~XhY3  
    3f M  
    7 F+w o  
    B;G|2um:$  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: QD"V=}'?  
    =>S5}6  
    S~Nx;sB  
    ~rn82an@G  
    2psI\7UjA]  
    QQ:2987619807 LuQ=i`eXx  
     
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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