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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 Fb_S&!  
    a(x?fa[D  
    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。 F[E? A95W  
    kBsXfVs9  
    建立系统 HnZPw&*  
    Y;Y 1+jt  
    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。 v\A.Tyy  
    Xr_pgW|  
    ycpE=fso'  
    Spj9H?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。 WZ~> BM  
             OyVm(%Z   
         ZK dh%8C  
                   ; B$ *)X9  
    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。 5h^[^*A?  
    2C/%gcN >  
    ]+%=@mWYs  
    .Ff_s  
    bZ5n,KQA5  
    %$9bce-fcG  
    fl uGf  
    u''BP.Y S  
     ;}4k{{K  
        
    (F&YdWe:  
    分析 |63Y >U"  
    |uUuFm  
    这个系统的点扩散函数: {LB`)Kuu  
      •    Log (Normal PSF) Zu#<  
    •    λ = 0.55 mm DY3:#X`4  
    •    0.32 waves 3rd order spherical p;->hn~D'5  
    •    EPD = 10 mm lB:l)!]||=  
    •    f/# = 9.68 !J^tg2M8:  
    点扩散函数如下图: ^k72{ 3N(  
    {ymb\$f  
    O E|+R4M  
           O@,i1ha%  
    O),I[kb  
    系统的点扩散函数是: UR:n5V4  
    •     Log (Normal PSF) L@A9{,9Pl  
    •     λ = 0.55 mm MSYN1  
    •     1 wave 3rd order spherical `:5,e/5,  
    •     EPD = 13.31 mm Xj ,j0  
    •     f/# = 7.27 `d`&R.'  
    点扩散函数如下图: C*pLq5s  
    yN:>!SQ  
    [%~NM/xu<  
    ^H!Lp[5c  
    演算 Au=kSSB  
    NG)7G   
    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: .@K#U52  
               SLh~_ 5  
    3yMt1 fy  
    3- )kwy6L  
    在这个等式中变量定义如下: ]h8/M7k  
    •     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) .tp=T  
    •     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) S7#0*2#[o  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx Y6;@/[_  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); sZm^&h;  
    •    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, ...) *a4 b  
    •   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) Y3M','H([  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 2'dG7lLu4  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 mxhW|}_-j  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256  >fwlg-  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) P:a*t[+  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) !Bncx`pl  
    •     F == focal length(焦距 Z@nmjji  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) STRyW Ml  
    d<?X3&J  
    比较 ~ i'C/[P  
    5j1 IH,yW  
    在下图中: U]mO7HK  
    透镜EPD=10mm 2w7@u/OC'  
    截止频率=184lp/mm ds')PIj  
    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。 QvNi8TB  
         J{x##p<F$  
    WiwwCKjSa  
    在下面的图表中: jL2MW(d^Q  
    透镜EPD=13.31 mm =ZrjK=K  
    截止频率=250 lp/mm ]o!&2:'N`  
    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 Qv=Bq{N  
         b@F_7P%  
    $"(3MnR  
    o"f%\N0_8  
    杂散光对评价函数的影响
    LA>dkPB  
    '[xut1{  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 h!~|6nj  
    fl!1AKSn@N  
    roL]v\tr  
    Z%A<#%    
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ua!D-0  
    7TR' zW2W  
    tUn&z?7bF  
    B1HQz@^  
    H|x k${R`  
    QQ:2987619807 oRV] p  
     
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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