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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 1&@s2ee4   
    <([1(SY2e  
    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。 (&G4@Vd  
    m1k+u)7kD  
    建立系统 9j[%Y?  
    N+9`'n^x  
    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。 |*im$[g=-  
    ^p0BeSRiy;  
    / ` 7p'i  
    TB gD"i-  
    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。 Dm1;mRS+  
             +Zx+DW cq  
         6uYCU|JsU  
                   Zq--m/  
    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。 &Oq& ikw  
    T/" 6iv\1  
    0.+"K}  
    s wdW70  
    '[fo  
    aD~3C/?aW  
    dE+xU(\, w  
    pNo<:p  
    tVZj tGz=  
        
    J>P{8Aw  
    分析 L_.BcRy  
    .pgTp X   
    这个系统的点扩散函数: .VVY]>bJg@  
      •    Log (Normal PSF) =>Vo|LBoe  
    •    λ = 0.55 mm i!jZZj-{  
    •    0.32 waves 3rd order spherical -i@1sNx&'  
    •    EPD = 10 mm \k1psqw^O  
    •    f/# = 9.68 "qRE1j@%a  
    点扩散函数如下图: $-$^r;  
    xV'\2n=1T  
    zLlu% Oc  
           FLO#!G  
    XQhBnam%  
    系统的点扩散函数是: )DsC:cP  
    •     Log (Normal PSF) L{|V13?  
    •     λ = 0.55 mm > _1*/o JO  
    •     1 wave 3rd order spherical (z0S5#g ,x  
    •     EPD = 13.31 mm 0+0+%#?  
    •     f/# = 7.27 DKCPi0  
    点扩散函数如下图: s% "MaDz  
    |~bl%g8xP  
    0(;d<u)fS  
     UfEF>@0  
    演算 tm~V+t!mj  
    -DrR6kGjR  
    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: dF*@G/p>V  
               8/f ,B:by  
    SUXRWFl  
    7z"xjA  
    在这个等式中变量定义如下: ?yF)tF+<  
    •     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) N.C<Mo  
    •     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) .N8AkQ(Ok  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx | eIN<RY5  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); mHo}, |  
    •    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, ...) ~#dNGWwG  
    •   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) p6]4YGw*^  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) <k'=_mC_  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 5 fjeBfy  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 w: ~66 TCI  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) * c] :,5  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) etj8M y6=  
    •     F == focal length(焦距 !Ac<A.  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) >&tPIrz  
    jQzq(oDQw  
    比较 S1{UVkr  
    M"2Tuwz  
    在下图中: Mf%0Cx `  
    透镜EPD=10mm Qwb=N  
    截止频率=184lp/mm }s=D,_}m  
    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。 rG1l:Z)  
         u~\u8X3  
    @.T '>;izr  
    在下面的图表中: FyX\S=  
    透镜EPD=13.31 mm ["4h%{.  
    截止频率=250 lp/mm s_ -G`xT>{  
    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 <<gk< _7`  
         W F<`CQg[  
    Rz1&(_Ps  
    wQ qI@  
    杂散光对评价函数的影响
    yf+M  
    V*rAZ0  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 g4(B=G\j  
    /=A?O\B7  
    s@K)RhTY  
    +M!f}=H  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: q?g4**C  
    Vo<V!G{  
    WY#A9i5Ge  
    L6Ykv/V  
    7OX5"u!2  
    QQ:2987619807 4G0Er?D   
     
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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