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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 syR"p,3EC  
    l1 Kv`v\  
    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。 F-/z@tM  
    j+_fHADq  
    建立系统 3%+ ~"4&  
    #-;c!<2  
    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。 |Mq+QDTTw~  
    Ljd`)+`D  
    5!F;|*vC8  
    I_<VGU k  
    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。 +X/a+y-  
             bgor W"'  
         >R F|Q  
                   h-P|O6@Ki  
    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。 5.6tVr  
    I`0-q?l  
    pt <zyH3Z  
    f)*"X[)o  
    t neTOj  
    U+!RIF[Je  
    efQ8jO  
    |q w0:c=7!  
    j*DPW)RkKX  
        
    ;MS.ag#  
    分析 RM|J |R  
    d)AYY}pw  
    这个系统的点扩散函数: KYpS4&Xh  
      •    Log (Normal PSF) gs'M^|e)  
    •    λ = 0.55 mm Pp_ 4B  
    •    0.32 waves 3rd order spherical D;Qx9^.  
    •    EPD = 10 mm aRMlE*yW  
    •    f/# = 9.68  \(\a=  
    点扩散函数如下图: .==D?#bn  
    9z#8K zXg  
    L )JB^cxf  
           ps{4_V-3u  
    *cb|9elF^  
    系统的点扩散函数是: 4eHSAN"$  
    •     Log (Normal PSF) e S8(HI6{^  
    •     λ = 0.55 mm OXQ*Xpc  
    •     1 wave 3rd order spherical ^@^8iZ  
    •     EPD = 13.31 mm T3{O+aRt  
    •     f/# = 7.27 *I]]Ogpq=  
    点扩散函数如下图: G)7U &B  
    VExhN';  
    jSem/;  
    XJ<"S p  
    演算 0/Q_% :  
    dtR"5TL<~}  
    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: SxRJ{m~  
               & BPYlfB1  
    W[&nQW$E  
    k$kE5kh,S  
    在这个等式中变量定义如下: roS" q~GS,  
    •     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) oYu xkG  
    •     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) FSEf0@O:  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx =7Ud-5c  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); l?m"o-Gp3  
    •    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, ...) W22S/s  
    •   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) <j'K7We/tP  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) *?m)VvR>|  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 #kW=|8X  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 JG!B3^qB  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) .Pm5nS  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) R{@saa5I(>  
    •     F == focal length(焦距 7:UeE~ uB:  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) Ub3$`  
    ^?lpY{aa  
    比较 }WsPuo  
    "^4*,41U  
    在下图中: ` i[26Qb  
    透镜EPD=10mm 8&@=Anc&q  
    截止频率=184lp/mm rp@:i _]  
    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。 mE<_oRM)  
         TZgtu+&  
    >6C\T@{lJ  
    在下面的图表中: [piK"N  
    透镜EPD=13.31 mm +p\E%<uQ  
    截止频率=250 lp/mm mV^w|x  
    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 7\UHADr  
         H(^Eh v>  
    fJ Ll-H  
    \Tz|COG5h\  
    杂散光对评价函数的影响
    ='"Yj  
    +-!3ruwSn  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ]t 0o%w  
    u#ya 8  
    b~.$1oZ  
    Nn_fhc>  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: {7e(0QK  
    !~E/Rp  
    n{QyqI  
    eCI'<^  
    .F ?ww}2p]  
    QQ:2987619807 t=7Gfv  
     
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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