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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 Vj2]-]Cm  
    qI5_@[S*  
    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。 l)4KX{Rz{A  
    z|<6y~5,  
    建立系统 TMT65X!  
    j_j~BXhIS  
    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。 -'*B%yy  
    Oz-X}eM  
    L|u\3.:  
    Pz:,q~  
    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。 !Hr~B.f7  
             z^ rf;  
         W{*U#:Jx1  
                   [K9l>O  
    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。 \h!%U*!7{  
    {M )Y6\v  
    s%1O}X$c  
    )4toBDg"  
    to|O]h2*U2  
    z)#I"$!d  
    LD0x 4zm$m  
    ;wa- \Z  
    p$`71w)'[  
        
     zN: VT&  
    分析 h-].?X,]Q  
    F;kY5+a7~e  
    这个系统的点扩散函数: &z+nNkr?yN  
      •    Log (Normal PSF) $^?Mip  
    •    λ = 0.55 mm !9_HZ(W&  
    •    0.32 waves 3rd order spherical 7;2j^qPr  
    •    EPD = 10 mm b8r?Dd"T8  
    •    f/# = 9.68 ^<}9#q/rt  
    点扩散函数如下图: |A0BYzlVc  
    Ej~vp2  
    sf<S#;aYqn  
           =\"88e;b2  
    3"NO"+Q  
    系统的点扩散函数是: {E@Fk,  
    •     Log (Normal PSF) m9o{y6_j*  
    •     λ = 0.55 mm o^&u?F9  
    •     1 wave 3rd order spherical GL-v</2'U  
    •     EPD = 13.31 mm 6!*be|<&  
    •     f/# = 7.27 ZVs]_`(+  
    点扩散函数如下图: o$;t  
    ^~9fQJNs  
    q^; SZ^yW5  
    6<u =hhL  
    演算 v[{g "C  
    dWqKt0uh!  
    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: mvgsf(a*'  
               d,8L-pT$FM  
    I$7|?8  
    #s>AiD  
    在这个等式中变量定义如下: e=Ko4Ao2y  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) R/ix,GC  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) kw{dvE\K  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ~" |MwR!0  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ;)$bhNFHx  
    •    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, ...) M15Ce)oB1(  
    •   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) Zgy~Y0Di  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) v3O+ ;4  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 0)F.Y,L  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 H1>~,zc>E  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) KCP$i@Pjv  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) A0X'|4I  
    •     F == focal length(焦距 G\&9.@`k  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ~wYGTm=(n  
    PL} Wu=  
    比较 uPCzs$R  
    6$/Z.8  
    在下图中: 3E9 )~$  
    透镜EPD=10mm M^IEu }  
    截止频率=184lp/mm dhrh "x_?:  
    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。 PWciD '!  
         qlSI|@CO  
    B|d-3\sn  
    在下面的图表中: |BGB60}]f  
    透镜EPD=13.31 mm <<'%2q5  
    截止频率=250 lp/mm X* 4C?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 ]2E#P.-!b  
         %#t*3[  
    'h} (>%  
    .`p,pt;  
    杂散光对评价函数的影响
    E'-lpE  
    s.|OdC>U =  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 'Em3;`/C*+  
    JuW"4R  
    %_Q+@9  
    O06 2c)vIY  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: $8>kk  
    )[b\wrc   
    68*a'0  
    H 48YX(HI  
    "m#17J_  
    QQ:2987619807 uB=DC'lkg  
     
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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