描述 6-QcHJ>m6U j.+}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。
Y?\PU{O j> dL:V&` 建立系统 o_n 3.O= oW3|b2D 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。
>\[| c gm=LM=
F[*/D/y( qe |U*K
2_ 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。
[" sm7yQ @k)[p+)E
P.-
`[ w+iIay 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。
}70A>JBw _2w8S\
wicW9^ik ^xQPj6P}
*M'/z=V?% X<&Y5\%F
`o?PLE;)p fT{%zJU
wY"BPl]b RO[6PlrRN 分析 #]r'?GN h}Lrp r2r 这个系统的点扩散函数:
1AQy8n*
• Log (Normal PSF)
,,]<f*N • λ = 0.55 mm
!V-(K_\t • 0.32 waves 3rd order spherical
!o\e/HGc! • EPD = 10 mm
{RI)I • f/# = 9.68
ijgm-1ECk3 点扩散函数如下图:
LIn2&r:U a#a n+JY3
Q9i[?=F:z m .R**g k:URP`w[X= 系统的点扩散函数是:
L;v.X'f • Log (Normal PSF)
ZE9.r` • λ = 0.55 mm
g]E3+: 5dk • 1 wave 3rd order spherical
kW=!RX[& • EPD = 13.31 mm
iXL?ic • f/# = 7.27
<`WcI`IAb 点扩散函数如下图:
%e:[[yq)G 1u"#rC>7.4
\2CEEs' yW&ka3j\ 演算 [S9"' ^H k 7:Z\RGy 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:
a'A<'(yv {C0Y8:"`
<GF^VT|Ce p(nEcu 在这个等式中变量定义如下:
@9R78Zra • 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)
Cj$:TWYIh[ • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
@8$z2 • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
>dgz/n?:v • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
).AMfBQ=; • 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, ...)
3W{!\ • 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)
.R
l7,1\ • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
k SgE_W) • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
.h\Py[h<^ • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
D c;k)z= • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
X?XB!D7[ • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
mxpj<^n} • F == focal length(
焦距)
|* ^LsuFb • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
vn!3Z! dm( m)3M) 8t 比较 @_7rd K?r 在下图中:
7?{y&sf 透镜EPD=10mm
- Ry+WS= 截止频率=184lp/mm
)(_NFpM 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 InPW ifu!6_b.
Ow.DBL)x'> 在下面的图表中:
ch25A<O<R. 透镜EPD=13.31 mm
2ij&Db/ 截止频率=250 lp/mm
w%8y5v5 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
-
jCj_@n kkWv#,qwU
GM?s8yZ< >3@3~F%xAX 杂散光对评价函数的影响 qw?(^uZNW CtV|oeJ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
_U-`/r o \"))P1
K3M.ZRh\;` Z"%. 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
yCav;ZS_
Dmr*Lh~