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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 HOrXxxp1^  
    /A-VT  
    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。 e35")z~  
    L/)eNZ  
    建立系统 %Q=rm!Syv  
    dpT?*qLM  
    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。 ex.^V sf_  
    " eS-i@  
    {5 3#Xd  
    Rsx?8Y^5  
    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。 {rzQ[_)EC  
             @o&UF-=MW(  
         KvjH\;78  
                   59(kk;  
    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。 0S\HO<~k  
    _`Dz%(c  
    yQq|!'MKk  
    CQA^"Ll  
    \Hu?K\SWs  
    D7Ds*X`!l  
    !>fi3#Fi  
    16"L;r  
    [4-u{Tu  
        
    } : T }N]  
    分析 wsj5;(f+  
    +D?Re%HI  
    这个系统的点扩散函数: KcM+ 8W\  
      •    Log (Normal PSF) XUK%O8N#9  
    •    λ = 0.55 mm b~?3HY:t~K  
    •    0.32 waves 3rd order spherical GXR7Ug}k  
    •    EPD = 10 mm 9LUk[V  
    •    f/# = 9.68 ~2UmX'  
    点扩散函数如下图: ]_hXg*?  
    lWFm>DiLY  
    [bEm D  
           {sUc2vR  
    xw3A|Aj?r  
    系统的点扩散函数是: _:Ov-HIR  
    •     Log (Normal PSF) ah!fQLMH  
    •     λ = 0.55 mm LufZ,  
    •     1 wave 3rd order spherical %p};Di[V  
    •     EPD = 13.31 mm %sS7o3RW\  
    •     f/# = 7.27 % %QAC4  
    点扩散函数如下图: HqA3.<=F,  
    t`0(5v  
    PU%WpI.w  
    aT=V/Xh}d  
    演算 yjucR Fl  
    'x= y:0A  
    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: QezDm^<  
               F :-6Htmj  
    BBsZPJ5  
    leEzfbb{'.  
    在这个等式中变量定义如下: =e]Wt/AQ  
    •     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) "HbrYYRb'  
    •     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) 0>0:ls  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx W97 &[([  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); nmrdqSV  
    •    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, ...) RH<C:!F^  
    •   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) 0Y\7A  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) D"n 3If%  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ?Tk4Vt  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 G$ Ii  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) qzu%Pp6If  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) eC-nV)]I9  
    •     F == focal length(焦距 XJf1LGT5  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) O[#B906JB  
    .g6(07TyV  
    比较 fpvzx{2  
    Q"H1(kG|  
    在下图中: p%*! ]JRS  
    透镜EPD=10mm q,eXH8 x  
    截止频率=184lp/mm \J^|H@;(@  
    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。 yO0 9NQ 5u  
         zXg/.z]  
    ( j~trpe,  
    在下面的图表中: pn2_ {8.  
    透镜EPD=13.31 mm H>5@/0cL2  
    截止频率=250 lp/mm AT,?dxP J  
    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 +0O^!o  
         5VPP 2;J  
    M kadl<  
    `F1 ( v  
    杂散光对评价函数的影响
    T1r^.;I:  
    CI6qDh6  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 j!<RY>u  
    %j?<v@y  
    G!IJ#|D:~  
    O}_Z"y  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: zos#B30  
     ~WG#Zci-  
    K-*q3oh G  
    !'EE8Tp~F  
    tmI2BBv  
    QQ:2987619807 (Dx]!FFz  
     
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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