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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 ELrsx{p:  
    MUOa@O,  
    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。 Z UKf`m[  
    5tJ,7Y'  
    建立系统 jA".r'D%  
    pY4}>ju(g  
    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。 KKA~#iCk  
    &1%q"\VI  
    z"D.Bm~ ]  
    u4z&!MT}  
    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。 =_j vk.  
             l1ZY1#%j  
         NmK8<9`u  
                   gOgps:  
    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。 3mPjpm  
    \ w3]5gJZ  
    Ehz o05/!  
     zYXV;  
    *5bLe'^\|K  
    r&-m=Kk$  
    '|;X0fD  
    R.7:3h  
    7+./zN  
        
    /iG*)6*^k  
    分析 B?VhIP e  
    dEBcfya  
    这个系统的点扩散函数: XdH\OJ  
      •    Log (Normal PSF) rt JtK6t  
    •    λ = 0.55 mm ]weoTn:  
    •    0.32 waves 3rd order spherical I ZQHu h  
    •    EPD = 10 mm :Hxv6  
    •    f/# = 9.68 !w BJ,&E  
    点扩散函数如下图: c1X1+b,  
    JNcYJ[wqv  
    d[rv1s>i  
           XMG]Wf^%\<  
    3D?s L!W  
    系统的点扩散函数是: UH7jP#W%=  
    •     Log (Normal PSF) R_=6GZH$G  
    •     λ = 0.55 mm 2Sm }On  
    •     1 wave 3rd order spherical V I% 6.6D  
    •     EPD = 13.31 mm r1RGTEkD  
    •     f/# = 7.27 !3T&4t  
    点扩散函数如下图: mf'V)  
    h gJ[LU|>  
    6q 2_WX  
    -G6U$  
    演算 \"hJCP?,  
    ;c$J=h]  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: {v3P9s(  
               e%W$*f  
    QeF3qXI  
    yA47"R  
    在这个等式中变量定义如下: 4&l10fR5  
    •     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) Q_l'o3  
    •     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) :1Sl"?xU  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx }1IpON  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); [9:9Ql_h  
    •    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!cmi%Q  
    •   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) Ar~"R4!  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) E!S 78 z:  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 F-6c_!  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 vm>b m  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ?6'rBH/w  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) [=~pe|8:  
    •     F == focal length(焦距 $ImrOf^qt  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) qe5feky  
    V^;jJ']  
    比较 Z1"v}g  
    6-O_\Cq8  
    在下图中: Dd` Mv$*d8  
    透镜EPD=10mm ~Jf{4*>y  
    截止频率=184lp/mm 43=,yz2Ef  
    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。 m8.U &0  
         y+7PwBo%e  
    L@fY$Rw  
    在下面的图表中: ?,/U^rf^4  
    透镜EPD=13.31 mm E lUEteZ  
    截止频率=250 lp/mm Ha)ANAD  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm TsTPj8GAl[  
         "yW:\   
    T1H"\+  
    tsk)zP,<  
    杂散光对评价函数的影响
    [n}T|<  
    Pi|o`d  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 4!KoFoZt*  
    q:g2Zc'Y~W  
    W6Y@U$P#G  
    CD8}I85 K  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: t%8d-+$  
    X]'7Ov  
    %Rsp;1Z  
    G$sA`<<  
    YID4w7|  
    QQ:2987619807 9YBv|A  
     
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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