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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: 11-07
    描述 ~F[}*%iR  
    r63_|~JVB<  
    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。 DvCs 5  
    k #y4pF_  
    建立系统 &4Q(>"iL4  
    ! /;@kXN  
    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。 .[%em9u  
    kwU~kcM  
    FtXd6)_S  
    +ntrp='7O7  
    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。 7pMQ1- (  
             j&6'sg;n)  
         d0ThhO  
                   ++n"` ]o,  
    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。 W iqlc  
    1t haQ"  
    P0NGjS|Z{  
    4A^=4"BCV  
    f_a.BTtNO  
    ,3l=44*  
    ~SgW+sDF u  
    eYZ{mo7  
    7?a@i; E<  
         yQ5&S]Xk$$  
    分析 S`HshYlE q  
    8 #fzL7  
    这个系统的点扩散函数: Y [Jt+p]  
      •    Log (Normal PSF) 4lhoA  
    •    λ = 0.55 mm gdkl,z3N3  
    •    0.32 waves 3rd order spherical wv0d"PKTS  
    •    EPD = 10 mm 5[l9`Cn&A  
    •    f/# = 9.68 M:x?I_JG8  
    点扩散函数如下图: 1T:M?N8J  
    `X[L62D  
    ,CqJ ((  
           CA%p^4Q  
    eFDhJ  
    系统的点扩散函数是: .J:04t1  
    •     Log (Normal PSF) ~>u]ow=  
    •     λ = 0.55 mm ?w6zq|  
    •     1 wave 3rd order spherical M,xhQ{eBY  
    •     EPD = 13.31 mm gI8r SmH  
    •     f/# = 7.27 ,,1H#;j  
    点扩散函数如下图: EOJk7  
    qj *IKS  
    > w:+nG/r  
    v,t;!u,40  
    演算 %\6ns  
    y,&.<Yc  
    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: 62lG,y_L  
               0sq?;~U  
    LDlj4>%pW^  
    Z* eb  
    在这个等式中变量定义如下: Trd/\tX#v&  
    •     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) .w5#V|   
    •     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) vzD3_ ?D  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx {TT@Mkz_QC  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); )6mx\t  
    •    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, ...) '5xf?0@s.  
    •   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) ?^]29p_  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) t}m6];  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ~5Wr |qg%{  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 P<P4*cOV  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) rl-r8?H}  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) U 7mA~t2E  
    •     F == focal length(焦距 }p-<+sFo  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ]D|sQPi]F  
    bg.f';C  
    比较 tI50z khaB  
    `:WVp~fn  
    在下图中: :NB|r  
    透镜EPD=10mm =Gsn4>~%n  
    截止频率=184lp/mm b;$ -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。 ECHl 9; +  
         K"'W4bO#7  
    { ?p55o  
    在下面的图表中: &1O[N*$e  
    透镜EPD=13.31 mm g1U   
    截止频率=250 lp/mm :$Lu V5  
    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 p x;X}Cd  
         :%GxU;<E{  
    y Q\K;  
    O8BxXa@5  
    杂散光对评价函数的影响 4^H(p  
    @91Q=S  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 fdr.'aMf%  
    &W/C2cpmR  
    A#9@OWV5f  
    hpJ[VKe  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: O[+![[N2  
    n 99>oh  
     
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