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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 $?G@ijk,  
    m(6d3P  
    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。 }: HG)V  
    kzDN(_<1  
    建立系统 EN2SI+  
    N+rU|iMa.  
    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。 N}K [Q=  
    _wS=*-fT  
    ,T<JNd'  
    wG3b{0  
    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。 dD=$$( je  
             L ,dh$F  
         2!Dz9m3  
                   h @!p:]  
    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。  JhFbze>  
    j)?M  
    C,Nf|L((6  
    O {1" I  
    pOc2V  
    t?4H9~iH  
    LV^^Bd8Ct  
    7v ZD  
    6*q1%rs:w  
        
    d-D,Gx]>$  
    分析 &>,;ye>A  
    8(L$a1#5W  
    这个系统的点扩散函数: d +D~NA[M  
      •    Log (Normal PSF) .ybmJU*Hg  
    •    λ = 0.55 mm .d]/:T -0  
    •    0.32 waves 3rd order spherical h*k V@Dc  
    •    EPD = 10 mm I)Xf4F S@  
    •    f/# = 9.68 (Xh <F  
    点扩散函数如下图: +[!S[KE  
    tQ|c.`)W  
    lFjz*g2'  
           r ;RYGLx  
    i/x |c!E  
    系统的点扩散函数是: i6'=]f'{  
    •     Log (Normal PSF) <l{oE? N  
    •     λ = 0.55 mm -e/}DGL  
    •     1 wave 3rd order spherical a)QT#.  
    •     EPD = 13.31 mm d_yvG.#C  
    •     f/# = 7.27 H5}61JC/z  
    点扩散函数如下图:   3%kUj  
    Lq2Q:w'  
    M:/NW-:  
    hCcI]#S&  
    演算 gjDNl/r/  
    .SD-6GVD  
    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: >GGM76vB=,  
               A@}5'LzL  
     '"B  
    $oBs%.Jp  
    在这个等式中变量定义如下: yE8D^M|g  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) .<%tu 0  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) &n6{wtBP  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx d`^3fr'.4A  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 1K#>^!?M  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) I2[Z0G@&=  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) #n>U7j9`O  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) =!'9TS  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 M\R+:O&  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 F1#{(uW  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) /ox7$|Jyr  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) NUV">i.(  
    •     F == focal length(焦距 B$ eM  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) wQ+pVu?6_  
    .-Lrrk)R+  
    比较 uy {O   
    [bhKL5l  
    在下图中: d%7?913  
    透镜EPD=10mm 4/ _jrZO  
    截止频率=184lp/mm ]-\68bN  
    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。 {-4+=7Sg1  
         Bb/if:XS  
    ]Dq6XR  
    在下面的图表中: m _)-  
    透镜EPD=13.31 mm 1&boD\ 7  
    截止频率=250 lp/mm 1>Sfv|ZP,  
    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 g *Js4  
         5?0<.f,  
    <:9 ts@B  
    mw"FQ?bJ  
    杂散光对评价函数的影响
    w-K A~  
    +``vnC  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 |T<aWZb^=  
    wH~A> 4*(  
    Y_%:%J  
    ;fNCbyg4 I  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: NXOXN]=c<  
    syX?O'xJ  
     =yod  
    )L b` 4B  
    ^#R`Uptib  
    QQ:2987619807 6e ?xu8|  
     
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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