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    [技术]MTF计算 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-09
    描述 ;s= l52  
    hc(#{]].  
    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。 I#Y22&G1  
    hP%M?MKC  
    建立系统 g#pr yYz  
    oQ/E}Zk@  
    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。 93 )sk/j  
    5FPM`hLT  
    F`9xVnK=  
    }#RakV4  
    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。 ~|D Ut   
             wtLO!=B  
         `iFmrC<  
                   Fh&G;aEq  
    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。 y4 #>X  
    9rA0lqr]5  
    }^ ~F|  
    1APe=tJ  
    $D~0~gn~  
    #'nr Er <  
    + /4A  
    a{'vN93  
    I;,77PxD  
        
    [: n'k  
    分析 t9GR69v:?  
    xA2YG|RU=b  
    这个系统的点扩散函数: kr^P6}'  
      •    Log (Normal PSF) B-Ll{k^  
    •    λ = 0.55 mm .ljnDL/  
    •    0.32 waves 3rd order spherical *2>&"B09`  
    •    EPD = 10 mm 8rAg \H3E  
    •    f/# = 9.68 zJKv'>?  
    点扩散函数如下图: 8?B!2  
    ihhDOmUto  
    Hp|kQJ[LE  
           g>E LGG |Q  
    xk9%F?)  
    系统的点扩散函数是: 5 Aw"B  
    •     Log (Normal PSF) <6%?OJhp  
    •     λ = 0.55 mm 4B8 oO  
    •     1 wave 3rd order spherical :_`F{rDB  
    •     EPD = 13.31 mm p}}R-D&K  
    •     f/# = 7.27 yM6pd U]i  
    点扩散函数如下图: B {n,t}z  
    _b pP50Cu  
    k$^UUo6  
    nSDMOyj+  
    演算 H `XUJh  
    VD;01"#'  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: ch*8B(:  
               ^2:p|:Bz!l  
    ;>%r9pz ~  
    XW 2b|%T  
    在这个等式中变量定义如下: o"s)eh  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) Y,qI@n<  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) np|Sy;:  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ]? c B:}  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); r5S[-`s;  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) ^)/0yB  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) ?.m bK  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) + )AG*  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 d(ZO6Nr Q  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ~gJwW+  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) R+hU8 pu  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) udK%>  
    •     F == focal length(焦距 i'<[DjMDlm  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) &C5_g$Ma.Z  
    pHGYQ;:L  
    比较 RT4x\&q  
    A;q9rD,_  
    在下图中: mX"oW_EK  
    透镜EPD=10mm +uF>2b6'  
    截止频率=184lp/mm f#>,1,S  
    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。 (!u~CZ;  
         l ~"^7H?4e  
    ?6!JCQJ<  
    在下面的图表中: *g"Nq+i@  
    透镜EPD=13.31 mm 7DogM".}~Q  
    截止频率=250 lp/mm %@J.{@>  
    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 6D;Sgc5"  
         vQG5*pR*w  
    UkwP  
    3)wN))VBX  
    杂散光对评价函数的影响
    [C 7^r3w  
    94`7a<&ZNL  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ^]Y> [[  
    R{`(c/%8  
    h%na>G  
    W\$`w  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 8.1c?S  
    caR<Kb:;*  
    H\"sgoJ  
     
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