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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 |7KWa(V5I  
    Xn~\Vb  
    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。 /j3",N+I  
    B&7:=t,m(  
    建立系统 : ^p aI  
    -G7)Y:  
    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。 ;Y8>?  
    +tt!xfy  
    -cJ,rrN_9  
    tZx}/&m-  
    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。 # bjK]+  
             a~R.">>$  
         mcidA%  
                   OVxg9  
    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。 RnC+]J+?4  
    V$FZVG/@#  
    s1sn,?  
    sZ7,7E|_  
    Kwm_Y5`A  
    7K&Uu3m  
    1=T;68B  
    ]a.^F  
    $y.0h(  
        
    @d^DU5ats>  
    分析 Y~!A"$   
    g'w"U9tjO  
    这个系统的点扩散函数: RX_f[  
      •    Log (Normal PSF) SmvMjZ+7Y  
    •    λ = 0.55 mm j[mII5e7g  
    •    0.32 waves 3rd order spherical -{C Gn5]_#  
    •    EPD = 10 mm t_16icF9U  
    •    f/# = 9.68 3P>1-=  
    点扩散函数如下图: )}"`$6:k`  
    S[hyN7sI  
    SHB'g){P  
           gMZ+kP`  
    \ qq  
    系统的点扩散函数是: EbX!;z  
    •     Log (Normal PSF) qQ3pe:n?  
    •     λ = 0.55 mm Qv'x+GVW]  
    •     1 wave 3rd order spherical 8D@Jd  
    •     EPD = 13.31 mm JC9$"0d7  
    •     f/# = 7.27 u>vvW|OB[  
    点扩散函数如下图: `:EhYj.   
    oclU)f.,  
    Fv)E:PnKC  
    mN.[bz  
    演算 Dm}M8`|X  
    @^ti*`  
    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: ? * ,  
               _Yp~Oj  
    |& jrU-(  
    dKD:mU",M  
    在这个等式中变量定义如下: &Ruq8n<  
    •     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) Nmt~1.J  
    •     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) D:IG;Rsc  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx $%'3w~h`  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Rrl  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) X6(s][Wn  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) RjgJIVm(  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) m__pQu:  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 .,#H]?Wil  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 );q~TZ[Do  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) eV(9I v[  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) KUm?gFh  
    •     F == focal length(焦距 goF87^M  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) v2:i'j6  
    Ok\X%avq  
    比较 1iLU{m9  
    f{[0;qDJ  
    在下图中: `]@=Hx(  
    透镜EPD=10mm (C).Vj~  
    截止频率=184lp/mm z5~W >r  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 Suo$wZ7J  
         nP*%N|0  
    cL03V?} ~  
    在下面的图表中: jf)l; \u  
    透镜EPD=13.31 mm >}O}~$o  
    截止频率=250 lp/mm -TG ="U  
    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 {i8 zM6eC  
         gJrWewEe  
    3/ }  
    K r|.I2?"  
    杂散光对评价函数的影响
    ,5ZQPICF  
    q-_!&kDK"  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 (*Q:'2e  
    BbC O K  
    #RU8 yT  
    Vr( Z;YO  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: {]dtA&8(  
    0{8L^ jB/  
    gOW8 !\V  
    vW vu&3tx  
    S7PWP< 9  
    QQ:2987619807 4G&dBH  
     
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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