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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 x 7~r,x(xM  
    a4XU?-sUh  
    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。 &K.?p2$X  
    >sK!F$  
    建立系统 MC<PM6w  
    ,=Mt`aN  
    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。 c- }X_)U }  
    QlJ)F{R8il  
    K Pt5=a  
    sC='_h  
    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。 %kdE un  
             " f "6]y  
         "tB;^jhRs  
                   Cq'KoN%nQ  
    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。 cFeXpj?GV  
    8>0e*jC  
    DpUbzr41+k  
    KTP8?Q"n0  
     #`o2Z  
    &Rvm>TC=  
    [/Rf\T(,jn  
    ,6om\9.E@  
    fZ*+2T>  
        
    ;`^WGS(3.%  
    分析 YhDtUt}?  
    ^~3SSLS4"  
    这个系统的点扩散函数: I~ok4L?VB  
      •    Log (Normal PSF) J[4mL U  
    •    λ = 0.55 mm P*I}yPeb  
    •    0.32 waves 3rd order spherical Cn "s` q  
    •    EPD = 10 mm 4scNSeW  
    •    f/# = 9.68 >[_f3;P  
    点扩散函数如下图: =y0C1LD+  
    TrLu~4  
    OH">b6>\  
           EUN81F?  
    rvnT6Ve  
    系统的点扩散函数是: ]Bjyi[#bg  
    •     Log (Normal PSF) (X?%^^e!  
    •     λ = 0.55 mm wid;8%m  
    •     1 wave 3rd order spherical 2T V X)q<\  
    •     EPD = 13.31 mm 1 D<_N  
    •     f/# = 7.27 X@K-^8  
    点扩散函数如下图: ha(Z<  
    t.`@{R$hoA  
     DX"xy  
    `Ye\p6v!+  
    演算 6WU(%  
    uF1~FKB  
    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: RPE5K:P  
               N6 (  
    K }Vv4x1U  
    2JJ"O|Ibz  
    在这个等式中变量定义如下: mR}6r2O2\Q  
    •     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) l i0i"  
    •     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) }Ub6eXf(2  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx = c>Qx"Sw  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); oAPb*;}  
    •    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, ...) J|w\@inQ  
    •   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) &!/}Qp  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) [&&1j@LQ*  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 n#wI@W >%+  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ~~SwCXZ+b^  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) D"J!\_o  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) X&0 uI*r  
    •     F == focal length(焦距 ^!9~Nwn  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) -5I2ga  
    { T-'t/0e(  
    比较 * v75O7l  
    l,,> & F  
    在下图中: Z(Bp 0a  
    透镜EPD=10mm 20Z8HwQi  
    截止频率=184lp/mm a^=-Mp  
    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。 AO=h 23ZI  
         dVsE^jsL  
    21< j\ M  
    在下面的图表中: {|1Y:&M?   
    透镜EPD=13.31 mm _g~qu [1  
    截止频率=250 lp/mm ?zQA  
    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 7D!u1?]d{  
         xYhrO  
    JvT"bZk( o  
    j4;0|zx-i  
    杂散光对评价函数的影响
    A@sZ14+f  
    WV#%PJ  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 Vv8jEZ8  
    ^Nmg07_R  
    'rr^2d]`ST  
    []A%<EI7  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: nSkPM 5\TI  
    D;_ MPN[  
    AKRTBjG"  
    |Tm!VFd  
    ,;(PwJe  
    QQ:2987619807 DXa-rk8  
     
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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