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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 \y\@=j  
    5Y}=,v*h}  
    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。  +bC=yR  
    YYzl"<)c  
    建立系统 UwQyAD]Ht  
    N:]Ud(VRM  
    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。 gb clk~kX  
    :~gG]|F  
    *^WY+DV  
    F/(z3Kf  
    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。 `~S ; UG   
             /#]4lFk:h  
         X7~AqG  
                   __Tg1A  
    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。 99]&Xj  
    +:#x!i;W8[  
    =4H"&Eu{  
    <T0+-]i  
    'nR'o /!  
    IBY(wx[5S  
    D$W09ng-  
    2TxHY|4  
    pndAXO:v  
        
    41'|~3\X  
    分析 O*%@(w6  
    }vGW lNd#g  
    这个系统的点扩散函数: G&?,L:^t  
      •    Log (Normal PSF) i[\`]C{gf  
    •    λ = 0.55 mm Vr1yj  
    •    0.32 waves 3rd order spherical ='"hB~[  
    •    EPD = 10 mm JXa5snh{h  
    •    f/# = 9.68 N)tqjq  
    点扩散函数如下图: |5h~&kA  
    sBuOKT/j  
    kbHfdA  
           ~$ FgiW  
    Z91GM1lrf8  
    系统的点扩散函数是: [$bK%W{f  
    •     Log (Normal PSF) |[lmW%  
    •     λ = 0.55 mm wm<`0}  
    •     1 wave 3rd order spherical s;[OR  
    •     EPD = 13.31 mm y {PUkl q  
    •     f/# = 7.27 2U Q&n`A  
    点扩散函数如下图: <RFT W}f!  
    aGRD`ra  
    6k@(7Mw8A  
    F CbU> 1R  
    演算 n(}zq  
    lz-t+LD@ST  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: q]qKU`m!Q`  
               ;94e   
    3tZC&!x?  
    |sIr}}  
    在这个等式中变量定义如下: 6|O2i j-J  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) 4* vV9*'!  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) Y>l92=G  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx zK P{A Sk  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); TcP (?v  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) d>f.p"B.gj  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) 0M=U >g)  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) n=+K$R  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 * t-Wol  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 (r]3tGp  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) !B#Lea  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) l^$8;$Rq  
    •     F == focal length(焦距 X^!1MpEQ  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) b# RTHe&X  
    -hpJL\ng  
    比较 H1bPNt63  
    1l(_SD;90t  
    在下图中: WN+D}z]  
    透镜EPD=10mm :4(.S<fH)-  
    截止频率=184lp/mm Gd]!D~[1  
    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。 Y9K$6lz  
          LG/6_t}  
    \en}8r9cy  
    在下面的图表中: :*`5|'G}  
    透镜EPD=13.31 mm M2.Pf s  
    截止频率=250 lp/mm wy1xZQ<5  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm f'2Ufd|J|  
         O6[,K1,  
    x<S?"  
    c~0hu*&  
    杂散光对评价函数的影响
    !}TZmwf'  
    O'OVj  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 *_aeK~du.  
    eVVm"96Q.;  
    g20,et  
    etPb^&#$  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: /;[Zw8K7  
    te 0a6  
    k!^Au8Up?  
    _Kw<4 $0<p  
    6;:s N8M+1  
    QQ:2987619807 $GR 3tLzK:  
     
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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