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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 YZ+RWu9K  
    \o';"Q1H  
    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。 2ZQ}7`Y  
    Y F*OU"2U  
    建立系统 rm} R>4  
    1@lJonlF  
    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。 'ky b\q  
    pT$f8xJ  
    oP4GEr  
    "kc/J*u-3  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 uB7 V?A  
             K5"#~\D  
         PdVfO8-  
                   t>H`X~SR?  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 S~Id5T:,  
    yZ!T8"mz{  
    YX*Qd$chZ  
    EKp@9\XBC  
    ooV*I|wcI  
    y7^{yS[,  
    IVW1]y  
    ~0b O}  
    5MSB dO  
        
    _$>pw<  
    分析 =H|6 GJ  
    _wdG|{px  
    这个系统的点扩散函数: l|hUw  
      •    Log (Normal PSF) U!m @DJj  
    •    λ = 0.55 mm F9*g=  
    •    0.32 waves 3rd order spherical 3T&6opaF  
    •    EPD = 10 mm Xo*DvD  
    •    f/# = 9.68 PpsIhMq@  
    点扩散函数如下图: qn,O40/]  
    MJ=)v]a  
    t R6 +G  
           XerbUkZ  
    lb:/EUd5  
    系统的点扩散函数是: *]i!fzI']  
    •     Log (Normal PSF) N&[D>G]>v  
    •     λ = 0.55 mm v)_nWu  
    •     1 wave 3rd order spherical DvM5 k  
    •     EPD = 13.31 mm &* E+N[  
    •     f/# = 7.27 _Ob@`  
    点扩散函数如下图: 1[ ]&(Pa  
    LbtX0^  
    |] Qg7m,O  
    =f(cH152T  
    演算 aAy'\T$x.  
    nbG/c80  
    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: [V 8{b{  
               jV8q)=}*)  
    kapC%/6"  
    2c/Ys4/H4]  
    在这个等式中变量定义如下: 1bw{q.cmD  
    •     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) o!~Jzd.=h  
    •     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) ltFq/M  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx A*|cdY]HP  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); {hJXj,  
    •    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, ...) U?!>Nd  
    •   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) 0 u?{ \  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ,hVvve,j}  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 apk4 j\i?5  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 dik9 >*"|o  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) * 9p |HX=  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 7n90f2"m  
    •     F == focal length(焦距 .IJ_jt-^d  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) n$[f94d=  
    ^V|Oxp'7_  
    比较 S\CRG>  
    ]x&u`$F  
    在下图中: 2r%lA\,h$  
    透镜EPD=10mm <94_@3  
    截止频率=184lp/mm 3 v")J*t  
    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。 c/ 5W4_J  
         Iyo@r%I  
    u`(- -  
    在下面的图表中: L}m8AAkP[  
    透镜EPD=13.31 mm `HuCT6O  
    截止频率=250 lp/mm {Q<$Uo6V  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm X{kpSA~  
         )NR Q2  
    P00f 6  
    6:% L![FX  
    杂散光对评价函数的影响
    {s3z"OV  
    i55x`>]&sb  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 L>Mpi$L  
    p N\Vr8tJ  
    AfC>Q!-w  
    DKVT(#@T  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: t!K*pM  
    OTZ_c1"K  
    Db"DG(  
    Tg3!Rq55  
    v_<2H' *Q  
    QQ:2987619807 )f dE6  
     
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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