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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 w !=_  
    )&b}^1  
    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。 C}M0XW  
    ^VM"!O;h{  
    建立系统 llTQ\7zP  
    VuJfo9 `E  
    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。 nm{'HH-4  
    |IyM"UH  
    : 9djMsd  
    Pl>nd)i`  
    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。 iMOPD}`IX  
             Y%n{`9=  
         t(uB66(_F  
                   i"2J5LLv  
    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。 F1{?]>G  
    &UJ Ty'  
    y4)ZUv,}  
    A$H+4L  
    Q+y-*1   
    l\A}lC0?J  
    L:k@BCQM  
     HzgQI  
    W_e-7=6  
        
    +Zty}fe  
    分析 <.?^LT  
    H$=h-  
    这个系统的点扩散函数: C[J`x>-K  
      •    Log (Normal PSF) (|ct`KU0#  
    •    λ = 0.55 mm fed[^wW  
    •    0.32 waves 3rd order spherical #C=L^cSx(  
    •    EPD = 10 mm a-UD_|!  
    •    f/# = 9.68 lhIr]'?l  
    点扩散函数如下图: LNyL>VHkK  
    :`Zl\!]E`o  
    p[k9C$@e}  
           rt\<nwc  
    C7fi1~  
    系统的点扩散函数是: n )wpxR  
    •     Log (Normal PSF) Li<266#A!  
    •     λ = 0.55 mm s6eq?1l 3  
    •     1 wave 3rd order spherical B9;,A;E};  
    •     EPD = 13.31 mm (-G(^Tn  
    •     f/# = 7.27 Vqv2F @.  
    点扩散函数如下图: x/jN& ;"/  
    no\}aTx  
    a s<q  
    MIua\:xT  
    演算  S9ak '  
    t KqCy\-q  
    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: gYH:EuY,  
               W0uM?J\O  
    4{;8 ]/.a  
    ][>M<J  
    在这个等式中变量定义如下: U%B]N@  
    •     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) :BZx ) HxQ  
    •     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) W) Kpnb7  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx PUFW^"LV  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Pi]s<3PL  
    •    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, ...) l.NkS   
    •   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) o4I!VK(C#s  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ; HLMU36q  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 k~s>8N:&G  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 9|kEq>d  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) efAahH  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) L!}j3(I  
    •     F == focal length(焦距 li'1RKr  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) da86Jj=k  
    ~PS2[5yo  
    比较 m*Lv,yw %a  
    .]P;fCQmM  
    在下图中: %RD7=Z-z  
    透镜EPD=10mm H|Fqc=qp  
    截止频率=184lp/mm YvP"W/5  
    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。 ]zR;%p  
         {HJ`%xN|  
    LXEu^F~{u#  
    在下面的图表中: $v}8lBCr3  
    透镜EPD=13.31 mm z?) RF[  
    截止频率=250 lp/mm $q@RHcj  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm Bw/H'Y  
         2Z9gOd<M~  
    `R=_t]ie  
    uc(yos  
    杂散光对评价函数的影响
    ]B.,7  
    ujp,D#xHP  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 uB&I56  
    9qO:K79|  
    1X_!%Z  
    H=SMDj)s+  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: cM'[;u  
    7)It1i-  
    1B]wSvP@  
    7z0 uj  
    i$<v*$.o  
    QQ:2987619807 O09g b[  
     
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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