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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 pNzGpCk  
    &U/~*{  
    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。 :`P;(h  
    IN9o$CZ:  
    建立系统 D+  **o  
    {VE$i2nC8  
    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。 KBFAV&  
    xR;-qSl7Ms  
    [f'DxZF-  
    J#W>%2 "s  
    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。 U!x\oLP  
             f?C !Br}  
         6Gs,-Kb:  
                   MXhRnVz"W  
    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。 Pjff%r^  
    jQ31u  
    X_eV<]zA+  
    pf`li]j'V  
    |KC3^  
    G1'w50Yu  
    MY[" zv  
    -Q8pWtt  
    _?2xIo  
        
    :+,qvu!M7  
    分析 ),6Z1 K1  
    XfT6,h7vFL  
    这个系统的点扩散函数: X|wXTecg*|  
      •    Log (Normal PSF) 6A/|XwfE/v  
    •    λ = 0.55 mm /(nA)V( :  
    •    0.32 waves 3rd order spherical |E]YP~h  
    •    EPD = 10 mm qQ6NxhQo  
    •    f/# = 9.68 \rf1#Em  
    点扩散函数如下图: a~~"2LE`  
    S[" &8Fy  
    qwaw\vOA  
           8`qw1dF  
    q+o(`N'~G  
    系统的点扩散函数是: VuZmX1x)N  
    •     Log (Normal PSF) cY>;(x@  
    •     λ = 0.55 mm O'-lBf+<  
    •     1 wave 3rd order spherical 5J&n<M0G1  
    •     EPD = 13.31 mm ^j=_=Km]  
    •     f/# = 7.27 {hRAR8  
    点扩散函数如下图: "=f*Lk@[  
    gi@+2 7;  
    ^?xXP=/  
    =8dCk\/  
    演算 g}qK$>EPS  
    D0k7)\puQ  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: M3F8@|2  
               +dh]k=6  
    1=(i{D~  
    XLbrE|0A?  
    在这个等式中变量定义如下: 65J'u N  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) L6A6|+H%E  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) [bT@Y:X@`  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ohM'Fx"q  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); {fN_itn  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) .(1$Q6yG  
    •   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) >v<}$v6D~  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) "iZ-AG!C  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 "msg./iC  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 j^!J: Bj  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) vP~F+z @g  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) kh,M'XbTo  
    •     F == focal length(焦距 tc,7yo\".  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) _mkI;<d]$T  
    *j*jA/  
    比较 xZhD6'Zzz  
    H*\ }W  
    在下图中: @g=A\2  
    透镜EPD=10mm }5]s+m  
    截止频率=184lp/mm X7 Za Q .  
    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|dUz*Pr|\  
         i ~FCt4  
    x.r`(  
    在下面的图表中: 4rzioIk  
    透镜EPD=13.31 mm m9B3]H  
    截止频率=250 lp/mm X)&Z{ V>  
    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 p$%h!.~99T  
         9H)uTyuNi  
    Dps{[3Y+  
    XWUT b\@  
    杂散光对评价函数的影响
    m5x>._7le  
    YI|G pq  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 =91'.c<  
    =}"hC`3e  
    q,(&2./  
    0,A?*CO  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: bn(Scl#@K  
    Sd\@Q% }o\  
    `k\1vum  
    C1do]1VH  
    '_&(Iwu  
    QQ:2987619807 Y}#^n7*w~  
     
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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