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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 $^[^ ]Q  
    i@Vi.oc4[  
    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。 ~!bA<q  
    14U:.Q  
    建立系统 FVi7gg.?  
    /)Ga<  
    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。 ",9QqgY+  
    VZ69s{/.B  
    YzasT:EZN  
    X,+M?  
    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。 G a1B&@T  
             s48 { R4  
         9d5|rk8VS  
                   WoYXXYP/E  
    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。 g!<=NVhYt  
    rV *`0hA1  
    > St]MS  
    <G+IbUG:  
    ^)\z  
    -OvzEmI"  
    8v|?g8e3  
    k;)t}7(  
    iL vzoQ  
        
    x'OYJ>l|  
    分析 VB(S]N)F^  
    y9/x:n&]  
    这个系统的点扩散函数: AEUXdMo  
      •    Log (Normal PSF) 'h]sq {  
    •    λ = 0.55 mm s,~p}A%0  
    •    0.32 waves 3rd order spherical m+3U[KKvG  
    •    EPD = 10 mm r]6X  
    •    f/# = 9.68 !Z0p94L  
    点扩散函数如下图: 5Xe1a'n5]  
    qFV }Y0w  
    xzI?'?duC  
           q!r4"#Y"@Z  
    G]NnGL<xk  
    系统的点扩散函数是: J.t tJOP  
    •     Log (Normal PSF) ggQBQ/ L  
    •     λ = 0.55 mm E:!qnc L:  
    •     1 wave 3rd order spherical n#\ t_/\  
    •     EPD = 13.31 mm z8 n=\xL  
    •     f/# = 7.27 cz{5-;$9Z  
    点扩散函数如下图: .UdoB`@!v=  
    7BNu.5*y  
    Pr>Pxsr&  
    Zo12F**{  
    演算 {Xj2c]A1  
    s]lIDp}  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: krt8yAkG  
               q-k~L\Ys  
    ug?])nO.C  
    Lt<KRs  
    在这个等式中变量定义如下:  + f+#W  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) i wFI lJ@  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) qhIO7h  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx JGZxNUr^  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); zfexaf!  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) )^D:VY9 2  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) Bkq3-rX\  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) EId_1F;V^  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 o 5;V=8T;  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 3lW7auH4Y{  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) S2!$  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) )9PP3"I  
    •     F == focal length(焦距 reU*apZ/  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) p,cw- lN  
    8B|qNf `Yi  
    比较 Z'@a@Y+  
    Y)7LkZO(y  
    在下图中: Y, ?- []  
    透镜EPD=10mm ophQdJM  
    截止频率=184lp/mm HHZGu8tzt  
    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。 a YC[15?'  
         /4Q^L>a  
    R, J(]ew  
    在下面的图表中: =Y-ZI  
    透镜EPD=13.31 mm 5Vj t!%?r  
    截止频率=250 lp/mm kZfUwF:yN  
    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 'x{E#4A  
         Wu\szI"  
    |Nfi y  
    BY&+fK ae  
    杂散光对评价函数的影响
    FK:Tni  
    !K0:0:  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 A=+ |&+? t  
    QE b ^'y  
    U> @st="  
    Zd Li<1P*d  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: BB)( #yoi  
    >bo_  
    chQCl3&e^  
    "T?hIX/p _  
    Vw P+tM  
    QQ:2987619807 0~;Owu  
     
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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