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描述 +CkK4<dF ?9mY #_Of FRED可以计算一个给定系统的MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 +*dJddz p,+~dn;= 建立系统 xOT3>$ r0sd_@Oj 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。 t^'1Ebg dw-r}Qioe mKg~8q 3
!>tXib]: 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。 ,-b9:]{L Rg6>6.fk* ?aCR>AY5X A9#2.5 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。 #k6;~ "hvw2lyp3 s{/nO) QNo}nl/N b?$3jOtW h^s}8y n'gfB]H[ efhwbn ,]d}pJ}PX` mF1oY[xa_ 分析 LF0~H}S;6B _RmrjDk 这个系统的点扩散函数: 4-m%[D
|W • Log (Normal PSF) 2{&" 3dq • λ = 0.55 mm +$-a:zx`l • 0.32 waves 3rd order spherical ^K"`k43{ • EPD = 10 mm ZoUfQ!2* • f/# = 9.68 #GF1MFkoS 点扩散函数如下图: qg O)@B+ @dXf_2Tv= +]6 EkZO T \A uL yH`xk%q_ 系统的点扩散函数是: L.R • Log (Normal PSF) v/.2Z(sZ • λ = 0.55 mm 8,R]R= • 1 wave 3rd order spherical bHP-Z9riv • EPD = 13.31 mm 23=;v@ • f/# = 7.27 K.%E=^~q 点扩散函数如下图: 2/~v 1$|z%( YGHWO#!Gp Li'T{0)1) 演算 H)p{T@ &5a>5ZG} 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: 1w5nBVC*$V Rpr#
,| ^v},Sa/ot] U*b SM8)L* 在这个等式中变量定义如下: @iaN@`5I6s • 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) |\ay^@N • 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) }YjSv^ • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ij TtyTC • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 1a'JNe$ • 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, ...) M}c_KFMV • 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) O$$N{ • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 4?&=H
*H: • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
$^l=#tV • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 -P?}
qy^j( • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) bw4b'9cK • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) JWBWa- • F == focal length(焦距) 6R<%.-qr • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) :G-1VtE n QZ`<+"a0 比较 rS
jC/O&b ]_Qc}pMF& 在下图中: jPd<h{js 透镜EPD=10mm dlU=k9N- 截止频率=184lp/mm %>bwpN 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。 v`fUAm/ /x-t-} t_N
`e(V 在下面的图表中: J]N}8 0 透镜EPD=13.31 mm u+V;r)J{ 截止频率=250 lp/mm @s/ qOq? 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 b:JOR@O <@yyx7 9GEcs(A* 9O)>>1}*S 杂散光对评价函数的影响 7KEGTKfW oacY-& 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 -(2-zznZ nYe}d! jlB3BwG{w f8j^a?d| 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: H^s SHj &><`? <Du*Re6g Fc]#\d6 RS1oPY
QQ:2987619807 Yv;aQF"a
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