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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 t66f 7AR  
     _WDBG  
    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。 ^mgI%_?1  
    1x\W52 1  
    建立系统 b*FU*)<4.  
    +wz`_i)!  
    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。 >OKS/(I0  
    U)`3[fo  
    s;_#7x#  
    o >Rw}R  
    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。 LTYu xZ  
             1RI#kti-"  
         uF]D  
                   neB.Wu~WH  
    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。 L^5&GcHP0  
    lNh=>D Pu  
    igRDt{}  
    3)C6OF>7  
    K{= r.W  
    Pa +AF  
    v E3{H  
    =p,4=wo{  
    F;?TR[4!k  
        
    4uO @`0:x  
    分析 oz\{9Lwc  
    _cxm}*}\#  
    这个系统的点扩散函数: g/U$!d_  
      •    Log (Normal PSF) 2\nBqCxR  
    •    λ = 0.55 mm =#.8$oa^  
    •    0.32 waves 3rd order spherical Io,/ +#|  
    •    EPD = 10 mm 8g# c%eZ  
    •    f/# = 9.68 )I Y 5Y  
    点扩散函数如下图: +Dq|l}  
    CzzUi]*Ac{  
    ?b*/ddIs  
           c]%;^)  
    ,`%k'ecN  
    系统的点扩散函数是: Y'<uZl^aX  
    •     Log (Normal PSF) _ bXVg3oDt  
    •     λ = 0.55 mm E !Oz|q  
    •     1 wave 3rd order spherical nxn[ ~~  
    •     EPD = 13.31 mm 1kvPiV=X>  
    •     f/# = 7.27 KD,^*FkkL  
    点扩散函数如下图: Ks49$w<  
    [0%yJH  
    f7_\).T  
    g)Vq5en*   
    演算 PSP1>-7)w  
    a!c/5)v(  
    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: X \b}jo^96  
               0%h [0jGj  
    =1{H Sf  
    *tTP8ZCQ[  
    在这个等式中变量定义如下: |MOn0 *  
    •     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) gD,YQ%aq  
    •     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) v{mv*`~nA\  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx Q-! i$#-  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ;_?zB NW  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) 4cXAT9  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) ys&"r":I  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) S F&M (=w<  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 %mK3N2N$  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 %gV)arwK  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) RJtix uvh@  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 4)z3X\u|Z2  
    •     F == focal length(焦距 &57qjA ,8<  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ;x!,g5q"q  
    l1-4n*fU  
    比较 U7nsMD  
    ~=`f]IL  
    在下图中: s0C?Bb}?  
    透镜EPD=10mm q=P f^Xp  
    截止频率=184lp/mm S KB@  
    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。 ;eS;AHZ  
         |Q5H9<*  
    17V\2=Io  
    在下面的图表中: +l2e[P+qA  
    透镜EPD=13.31 mm QE7+rBa  
    截止频率=250 lp/mm ;el]LnV!O  
    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 6obQ9L c  
         LFE p  
    [=XZza.z  
    $x;tSJ)m~  
    杂散光对评价函数的影响
    L/qZ ;{  
    IT8B~I\OY  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 2LCc  
    WafdE  
    A m2*-  
     C#A@)>  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: c_~XL^B@  
    PRMZfYc  
    'b LP ~  
    (P2[5d|  
    ~GNyE*t/Y  
    QQ:2987619807 MB}:GY?  
     
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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