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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 [4,=%ez  
    .{as"h-.O  
    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。 aML?$_6  
    Y>z~0$  
    建立系统 $<c0Z6f  
    r=[T5,L(s  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 |]`\ak  
    ?[Xv(60]  
    T 'pX)ZH  
    =s"_! 7  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 /5:C$ik  
             ON~jt[  
         "`Q~rjc$2  
                   \ 4y7!   
    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。 !gv/jdF  
    =}5;rK  
    Gz;.?=&iF  
    <^+~? KDZM  
    0?525^   
    } y@pAeS,  
    n2\;`9zm  
    HgJ:Rf]  
    CqQ>"Y  
        
    .XR`iX Y  
    分析 #|76dU  
    4R-Y9:^t  
    这个系统的点扩散函数: 1euL+zeh  
      •    Log (Normal PSF) Eh\0gQ=  
    •    λ = 0.55 mm T-pes1Wu  
    •    0.32 waves 3rd order spherical )`?Es8uW  
    •    EPD = 10 mm [xiZkV([  
    •    f/# = 9.68 U%3d_"{;  
    点扩散函数如下图: %(h-cuhq  
    Vrl)[st!;I  
    i8A{DMc,U  
           nsWenf  
    kW>Q9Nc=V  
    系统的点扩散函数是: [*ylC,w  
    •     Log (Normal PSF) ^Nl)ocHv!  
    •     λ = 0.55 mm BG!;9Z{u  
    •     1 wave 3rd order spherical 42mi 7%f  
    •     EPD = 13.31 mm &!uw;|%  
    •     f/# = 7.27 Onoi^MDy  
    点扩散函数如下图: .8[B }S(  
    qUX   
    L|4kv  
    "TB4w2?=  
    演算 "/6<k0.D&  
    ?eD,\G  
    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: ^b=]=w  
               w8E6)wF=7  
    <I .p{Z  
    Rh#0EbE2  
    在这个等式中变量定义如下: =/wAk0c^y  
    •     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) jT/SZ|S  
    •     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) Z(LDAZG  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx iR j/Tm*T'  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); _[}r2,e  
    •    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, ...) W!B4~L  
    •   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) j.O7-t%C  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)  5|2v6W!e  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ')_Gm{A#p  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 6kH47Yc?  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) .ruGS.nS4  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) \5UwZx\  
    •     F == focal length(焦距 '~i;g.n=}-  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 5HP6o  
    ;n?72&h  
    比较 hYRGIpu5  
    -N`j` zb|  
    在下图中: BEM_y:#  
    透镜EPD=10mm sXm8KV  
    截止频率=184lp/mm (,$ H!qKy  
    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。 n\k6UD  
         Am3^3>  
    41 sClC"  
    在下面的图表中: }m NP[L  
    透镜EPD=13.31 mm X;ef&n`U0  
    截止频率=250 lp/mm envu}4wU=e  
    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 yP2[!vYw  
         S%n5,vwE  
    \zA$|) x  
    N\b%+vR  
    杂散光对评价函数的影响
    rq'Cj<=Zj  
    .QX|:]|n  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 Ijq',@jE  
    s>`$]6wPa  
    C$`z23E  
    Ys,}L.  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: \eD#s  
    "'p;Udt/Qm  
    lO},fM2j  
    B6r~4=w_  
    ^SnGcr|a'  
    QQ:2987619807 :Bc)1^ I  
     
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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