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描述 InRcIQT \Co
Z+ 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。 Lr(JnS LabI5+g 建立系统 ~yV?*"Hi d/awQXKe7 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。
Qstd;qE~ bH :C/P<x
9e}%2, 3(gOF&Uf9 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。 c%&*yR 25r3[gX9` T)Q_dF.N ;7QG]JX 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。 !DV0u)k( Og8%SnEpMI O7yj< ~:|V,1
$iA:3DM07 _1WA:7$C
VuN#j<H e AaS }g
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NLUO{'uUW =WEDQ\ c 分析 |`fuu2W! oZdY0n h4 这个系统的点扩散函数: lhf5[Rp • Log (Normal PSF) "$ISun=8 • λ = 0.55 mm =.JcIT'
• 0.32 waves 3rd order spherical q-,`\
TS • EPD = 10 mm ?crK613 t • f/# = 9.68 7Jz9%iP 点扩散函数如下图: c `.BN( 9E4^hkD&
j0 w@ \gO< Vi0D>4{+ ikb77?. 系统的点扩散函数是: XN{zl* ` • Log (Normal PSF) .CNwuN\ • λ = 0.55 mm W1ndb: • 1 wave 3rd order spherical @RL'pKab9 • EPD = 13.31 mm bQ&%6'ck • f/# = 7.27 %c%`<y<~L 点扩散函数如下图: pRUQMPn ( NJ;m&Tm,DF
$@L2zl1 1s(i\&B 演算 0O-"tP8o xD sKb_ 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: ,}9
tJY@E @gM}&G08
hF`<I.z} w@n}DCFt 在这个等式中变量定义如下: #7}YSfm^6 • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) !|- U, • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) ![J_6f}! • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx {wDe#c{_ • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 7#7|+%W0 • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) 7W5Cm\ • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) -lAY*2Jg • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 7KJ0>0~Et • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 H$pgzNL • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 L]&y[/\E1 • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ?{5}3abB` • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) lvNi/jk • F == focal length(焦距) 4gWlSm) • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) (Jk[%_b>_ ,|,kU0xXz 比较 G2+ gEg tF./Jx]_ 在下图中: v"o@q2f_ 透镜EPD=10mm FV,aQ# 截止频率=184lp/mm NzeiGj 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。 9]1LwX!M2 K@
&;f(Y $H]NC-\+> 在下面的图表中: |`V=hqe{ 透镜EPD=13.31 mm ]<c\+9 截止频率=250 lp/mm ?5,I`9 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 %Nob B 7VWy1 ta
PqRsvu UN:qE oS 杂散光对评价函数的影响 e#k)F.TZ:% ?32i1F! 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 T7O) } j;es(~D
RZ ?SiwE !-
5z 1b) 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 3SPXJa\i i'^! SEt
 .3cD.']%
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