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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 $3B?  
    =1[g`b  
    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。 mhuaXbr  
    PtOnj)Q  
    建立系统 c `; LF'!  
    {jf~?/<  
    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。 74(J7  
    VAt9JE;#  
    -"H4brj;G  
    d]`,}vi#E9  
    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。 )c !S@Hs  
             L|w-s4L  
         .Tv(1HAc2l  
                    e5]AB  
    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。 4] 1a^@?  
    FM[To  
    Y sV  
    RkwY3 s"  
    j}l8k@f  
    7k|(5P;  
    $twF93u$  
    CF_!{X_k}  
    =rF8[Q0K  
        
    $(=1A>40  
    分析 q:^Cw8  
    ZRfa!9vl  
    这个系统的点扩散函数: yFsXI0I[p  
      •    Log (Normal PSF) Jo<6M'  
    •    λ = 0.55 mm ;$< ek(i7  
    •    0.32 waves 3rd order spherical UV.9 KcN.  
    •    EPD = 10 mm K6 7? d  
    •    f/# = 9.68 MNC!3d(D\R  
    点扩散函数如下图: koZp~W-  
    ^i\1c-/  
    v1)6")8o+  
           {E|gV9g  
    wP"|$HN  
    系统的点扩散函数是: >oDP(]YGg  
    •     Log (Normal PSF) k^jCB>b  
    •     λ = 0.55 mm 'bPo 5V|  
    •     1 wave 3rd order spherical k)Wz b  
    •     EPD = 13.31 mm ^j}sS!p  
    •     f/# = 7.27 wgrO W]e  
    点扩散函数如下图: a0\UL"z#+  
    iZk``5tPE  
    or`stBx  
    12dW:#[  
    演算 DU8LU*q'  
    "~ stZ.  
    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: ~7'.{VrU  
               H_nJST<v`  
    MDt?7c  
    o#/iR]3  
    在这个等式中变量定义如下: sb.SpF>   
    •     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) Dj"=kL0  
    •     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) :PkZ(WZ9  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx >/bK?yT<  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); \}NWR{=  
    •    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, ...) Qpf]3  
    •   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) ?GU!ke p  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) uF"`y&go  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 hATy 3*4  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 >nEnX  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ! -@!u   
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) va2A@U  
    •     F == focal length(焦距 J?fh3RW9  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) E,yK` mPp^  
    (OQ @!R&  
    比较 q.{/{9  
    \w[%n0  
    在下图中: 1:UC\WW  
    透镜EPD=10mm F:GKnbY  
    截止频率=184lp/mm F6VIH(  
    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`=T@nA  
         5V8C+k)  
    =XlIe{  
    在下面的图表中: ?<^AXLiKV  
    透镜EPD=13.31 mm 15DK \_;  
    截止频率=250 lp/mm [ {LnE:  
    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  j)6B^!  
         PGl-2Cr  
    N2s%p6RMPD  
    bKZ#>%|:o  
    杂散光对评价函数的影响
    BM~niW;k  
    )uuEOF"w  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 &novkkqY  
    X$Vz  
    5THS5'  
    UC/2&7 ?  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ) '`AX\  
    yUwgRj  
    Ltd?#HP  
    y@\Q@ 9  
    166c\QO  
    QQ:2987619807 u;qMo`-  
     
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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