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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 _  xym  
    ~&<t++ g  
    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。 }LCm_av  
    !qp$Xtf+  
    建立系统 9tU"+  
    =}%#j0a4  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 6lCpf1>6@  
    _?:jZ1wZ  
    _}Qtx/Cg  
    {ZrlbDQX  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 Yb^e7Eug  
             #2s}s<Sc;  
         Zj!,3{jX^  
                   VsJ+-IHm  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 %'ah,2a%  
    o5p{ O>D[z  
    u 3#+fn_  
    (BPO*'  
    T 5Zh2Q@  
    EYn?YiVFU  
    L'r&'y[  
    g=[OH  
    F$DA/{.D  
        
    %SOXw 8-  
    分析 XrM+DQ;  
    CDM6o!ur3  
    这个系统的点扩散函数: {N>ju  
      •    Log (Normal PSF) u{_,S3Aa  
    •    λ = 0.55 mm d_d&su E  
    •    0.32 waves 3rd order spherical X+ITW#  
    •    EPD = 10 mm pDZewb&cA  
    •    f/# = 9.68 bwzx_F/  
    点扩散函数如下图: <wk  
    /M%>M]  
    t*9 gusmG  
           #?Kw y  
    ". tW5O>  
    系统的点扩散函数是:  s[{[pIH  
    •     Log (Normal PSF) ,eBC]4)B6  
    •     λ = 0.55 mm \KnRQtlI  
    •     1 wave 3rd order spherical =4MTb_  
    •     EPD = 13.31 mm <HoCt8>U  
    •     f/# = 7.27 F| eWHw?t  
    点扩散函数如下图: TL2E|@k1]  
    T8a' 6otc  
    f~T7?D0u}N  
     >9!J?HA  
    演算 r@3-vLI!u  
    3T8d?%.l  
    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:  I8?  
               T4] 2R  
    O3@DU#N&s  
    }yK7LooM  
    在这个等式中变量定义如下: a*y9@RC}  
    •     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) -y-}g[`  
    •     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) 3/`BK{  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ^AH[]sE_  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 5P\>$N1p  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) n7fhc*}:`  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) HpEd$+Mz  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 6ieul@?*u*  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ).^d3Kp  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 aO(PVS|P  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) E xhih^[_  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) &^"Ru?MK  
    •     F == focal length(焦距 D_d>A+  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) K khuPBd2  
    OF7hp5  
    比较 Cq!eAc  
    `-uE(qp  
    在下图中: d$3rcH1  
    透镜EPD=10mm Ncz4LKzt  
    截止频率=184lp/mm p[C"K0>:_F  
    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。 F,Q;sq  
         :')[pO_FW*  
    Bib<ySCre  
    在下面的图表中: L*Z.T^h  
    透镜EPD=13.31 mm f256;3n  
    截止频率=250 lp/mm Ma|4nLC}  
    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 `[sFh%:  
         ]?4;Lw  
     pX_#Y)5  
    \Osu1]Jn>  
    杂散光对评价函数的影响
    ,GH`tK_  
    syR"p,3EC  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 T#Z&*  
    J,?#O#j  
    =IC.FT}  
    S[F06.(1  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: - Z,Qj"V  
    'GJB9i+a^  
    |Mq+QDTTw~  
    /A7( `l;6  
    5!F;|*vC8  
    QQ:2987619807 C#U(POA  
     
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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