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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 z&,sm5Lb  
    n9!3h?,g  
    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。 ]_8I_V cQ  
    [_b='/8  
    建立系统 JSK5x(GlH  
    4ZpF1Zc4B  
    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。 bGc|SF<V  
    e~]e9-L>I  
    g8A{aHb1}  
    >[4|6k|\x  
    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=[bI@  
             BrMp_M  
         5G;^OI!g  
                   XYF~Q9~  
    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。 ]},Q`n>$  
    kTc5KHJ7  
    s FYJQ90it  
    <SdJM1%Qo  
    {0WID D  
    {<[tYZmj.  
    <D;Q8  
    Prz +kPP  
    f?^Oy!1]  
        
    h=r< B\Pa  
    分析 *1S.9L  
    X]U"ru{1q  
    这个系统的点扩散函数: JD`;,Md  
      •    Log (Normal PSF) ?V:]u 3  
    •    λ = 0.55 mm [3sxzU!t~  
    •    0.32 waves 3rd order spherical A<X :K nl  
    •    EPD = 10 mm dQ`ZrWd_U  
    •    f/# = 9.68 !_H8Q}a  
    点扩散函数如下图: NG!cEo:2aa  
    r9a!,^}F  
    | 4oM+n;Y  
           ::Q);  
    ?WtG|w  
    系统的点扩散函数是: XAxI?y[c  
    •     Log (Normal PSF) hIo S#]  
    •     λ = 0.55 mm c$<O0dI  
    •     1 wave 3rd order spherical (VPM>ndkw  
    •     EPD = 13.31 mm V -4*nV  
    •     f/# = 7.27 IH5} Az  
    点扩散函数如下图: xgqv2s>L  
    akc"}+-oX  
    r]O@HVbt$  
    Dw/Gha/  
    演算 <Bb<?7q$ld  
    w$[Ds  
    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: `NWgETf^#  
               +;wqX]SD&  
    ^r$iN %&~  
    Nk7eiQ  
    在这个等式中变量定义如下: SAE '?_  
    •     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) vV\F^  
    •     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) &Bz7fKCo  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx &J/4J  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ctUF/[_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, ...) KkL:p?@n  
    •   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) KgTGxCH  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) eo*u(@  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 .m]=JC5'  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 _QMHPRELk  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)  e(;`9T  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) V3A>Ag+^~  
    •     F == focal length(焦距 &c<}++'h  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 5ih"Nds[H  
    Z(k\J|&9C  
    比较 c<h!QnJ  
    L^ #<HQ  
    在下图中: 51ajE2+X&  
    透镜EPD=10mm HLoQ}oK|K  
    截止频率=184lp/mm m!#)JFe67  
    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。 W]yClx \  
         78a-3){  
    ldCKSWIi-  
    在下面的图表中: F@K*T2uh  
    透镜EPD=13.31 mm gR-Qj  
    截止频率=250 lp/mm s{z~Axup-  
    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 igj={==m  
         _+Jf.n20  
    ]zvVY:v  
    4I#eC#"  
    杂散光对评价函数的影响
    ;&W;  
    MCi`TXr  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 :Hf0Qx6  
    <h@z=ijN  
    Y0 X"Zw  
    ^QXw[th!d  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: \Sw+]pr~  
    HL(U~Q6JQ  
    x'M^4{4[  
     
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