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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 IH2V .>h  
    .5s#JL  
    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。 q$ZmR]p  
    D# Gf.c  
    建立系统 z\F#td{r  
    tjId?}\  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 ' 5F3,/r  
    26K sP .-  
    B)v|A  
    9$~a&lXO5  
    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。 P #PRzt  
             K5"8zF)*  
         !:^?GN#~x  
                   l>t0 H($  
    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。 # s}&  
    V1]QuQ{&s  
    Quts~Q  
    n mN3Z_  
    cxig<W  
    z&Kh$ $)[  
    P/ XO5`  
    ?cvV~&$gc  
    ~!iZn  
        
    lK2=[%,~  
    分析 +qiI;C_P\  
    Rk$  
    这个系统的点扩散函数: s9\N{ar#  
      •    Log (Normal PSF) *u)#yEJ)  
    •    λ = 0.55 mm *~%QXNn`  
    •    0.32 waves 3rd order spherical Pxy+W*t  
    •    EPD = 10 mm }fqy vI  
    •    f/# = 9.68 04E S>'@  
    点扩散函数如下图: O,_k.EH  
    \; FE@  
    e&\+o}S  
           G^W'mV$xl  
    PHh4ZFl]_I  
    系统的点扩散函数是: PFSh_9. q  
    •     Log (Normal PSF) dm~Uj  
    •     λ = 0.55 mm $*S&i(z  
    •     1 wave 3rd order spherical b.#0{*/G  
    •     EPD = 13.31 mm WMXxP gik  
    •     f/# = 7.27 E 5N9.t h  
    点扩散函数如下图: 0qSf7"3f  
    3;<Vv*a"Dm  
    NxGSs_7  
    " Z2D@l  
    演算 t^|GcU]  
    u 2%E(pr  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: pm>$'z!.):  
               6BY(Y(z  
     oHR@*2b  
    Nq >"vEq)  
    在这个等式中变量定义如下: qo!6)Z  
    •     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$S  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) M'sq{K9  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx +d'1  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); r-'CB  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) W6!o=()  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) dUc ([&  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) mXK7y.9\  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 #8CeTR23cw  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ~(P\'H&(h  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ]uZaj?%J<  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) lDVw2J'p  
    •     F == focal length(焦距 q!Q*T^-rO  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) |rL#HG  
    a2.@Zyz  
    比较 xO 6$:o-  
    m2>$)\-;  
    在下图中: HvJ-P#  
    透镜EPD=10mm NhRKP"<CO  
    截止频率=184lp/mm tBtmqxx  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 6|B;C  
         /kc @ELl  
    _BPp=(|  
    在下面的图表中: v&3 Oc  
    透镜EPD=13.31 mm 9}<iS w[  
    截止频率=250 lp/mm c1}i|7/XSi  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm rvG0aqO `  
         wfq}NK;  
    8umW>  
    = 6.i.(L_S  
    杂散光对评价函数的影响
    #m6W7_  
    6SP!J*F  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 C%q]o  
    >goG\y  
    txFcV  
    (P|k$S?m  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: D22jWm2  
    A(T=  
    m.&"D> \t  
    Sp./*h\}  
    J"?jaa2~  
    QQ:2987619807 ~ea&1+Z[3  
     
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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