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描述 w(vda0 -(+/u . FRED可以计算一个给定系统的MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 &l NHNu[ qddP -uN 建立系统 LVp*YOq7 ^ql+l~ 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。 IMay`us]:8 / =2
7ezf.[{R @}@J$ g 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。 *$o{+YP NHL{.8L{ 5KFd/9 2u|}gZts 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 +yd(t}H@ |,Xrt8O/[ pn6!QpV5 Wg2Y`2@t
TGe{NUO 7I_lTu(
4#BoS9d2I< Ii9@ j1-g
#7~M1/eH=t ;Y>cegG\ 分析 +aWI"d--h ^?)o,djY& 这个系统的点扩散函数: '9MtIcNb • Log (Normal PSF) 1k}U+ • λ = 0.55 mm Z:PsQ~M • 0.32 waves 3rd order spherical ymLhSF][ • EPD = 10 mm c~+;P(> • f/# = 9.68 .Z"p'v 点扩散函数如下图: yprf
`D> Cq,ox'kGl
;h"?h*}m!\ ~"+Fp&[9f RrDNEwAr 系统的点扩散函数是: <([1(SY2e • Log (Normal PSF) AZCbUkq • λ = 0.55 mm )MKzAAt~ • 1 wave 3rd order spherical /f7Fv*z/ • EPD = 13.31 mm /v1Rn*VF! • f/# = 7.27 ;O2r+n 点扩散函数如下图: e'c~;Z\A <|s9@;(I
uwl;(zwh_ 12Hy.l 演算 ^< ,Np+ I4Ys,n 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: z Lw=* +FWkhmTv
f-?00*T &r6VF/ 在这个等式中变量定义如下: 0.+"K} • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) Cr,UP8MO • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) ' [fo • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx aD~3C/?aW • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); dE+xU(\,w • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) pNo<:p • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) tVZjtGz= • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) r`|/qP:T[ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 `":ch9rK • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 @'DfNka • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) i51~/
R • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 63d'
fgVp • F == focal length(焦距) Eg?6$[U`8< • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ;(Q4x"?I "qRE1j@%a 比较 $-$^r; xV'\2n=1T 在下图中: )g:\N8AZK 透镜EPD=10mm FLO#!G 截止频率=184lp/mm XQhBnam%
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,1Yxg]| M$z.S0" <@}~Fp@ 在下面的图表中: M* (]hu0! 透镜EPD=13.31 mm :0.Z/s - 截止频率=250 lp/mm -y{o@ 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 euS"C* edqek jh LoLmT7 ?9_<LE
q 杂散光对评价函数的影响 9cAb\5c| %_wX9ZT 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 }+0{opY4R r>S?,qr
T^8t<S@` {T
Z7>k 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: T=}(S4n#BX zR/d:P?
 V?v,q'? $
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