描述 zZ<* F*>#Xr~/ 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。
rzLW@k ;/JXn 建立系统 LNHi}P~ 8?YeaMIBB 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。
BfVh\lkH Qh-:P`CN
BHZhdm@), <1<xSr 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。
S9r+Nsn .q[}e);)
ylQj2B,CB `<M>"~W 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。
uKvdL
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P +OS
L/]
(pXEp gw[Eu>I
FOMJRq < *;GJ{
VY+P c/b RtpV08s\
(K84J*; `.3@Ki~$# 分析 ?2dI8bG 4K?
\5(b 这个系统的点扩散函数:
CS(2bj^6D • Log (Normal PSF)
hh*('n>[ • λ = 0.55 mm
jC{KI!kPt • 0.32 waves 3rd order spherical
7C,giCYU • EPD = 10 mm
6y MZ2% • f/# = 9.68
+`g&hO\W 点扩散函数如下图:
0.w7S6v|& AovBKB
$
/sT?p=[. voN~f> gkA_<,38 系统的点扩散函数是:
"* F`,I3 • Log (Normal PSF)
[w|Klq5 • λ = 0.55 mm
K%x]:|,>M • 1 wave 3rd order spherical
x-X~'p'f • EPD = 13.31 mm
u;c
WIRG • f/# = 7.27
.SER,],P 点扩散函数如下图:
Sp:w _;{# gBcs
qxu3y+po] F4==a8 演算 9 i/
( 8B?U\cfa^ 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:
vIOGDI> -bHlFNRm
?Y,^Moc: }_XiRm< 在这个等式中变量定义如下:
}^&f { • 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)
62zu;p9m • 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)
?{^_z_, • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
'6&o:t • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
F=1 #qo<? • 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, ...)
;(Ug]U%3_ • 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)
EGQgrwY5 • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
It&CM,=t • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
z06,$OYz • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
_OuNX.yrG • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
m x |V) • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
86Q3d%;-yo • F == focal length(
焦距)
d9;&Y?fp • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
c:7F
2+p Y'iyfnk 比较 6{1=3.CL O=RS</01! 在下图中:
D^US2B 透镜EPD=10mm
9 $$uk'}w! 截止频率=184lp/mm
A`f"<W-m 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。
J*$%d1 J#F5by%8
ge
GhM>G 在下面的图表中:
:#^qn|{e 透镜EPD=13.31 mm
8$\j| mN 截止频率=250 lp/mm
{Fw"y %a^ 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
PD0&ep1h7G A%W]XEa<
U\?D;ABQ% i`r`Fj}-S- 杂散光对评价函数的影响 yT@Aj;X0v JpC=ACF 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
d,98W=7 cE
'LE1DK
b3E1S+\=~ .F 6US<] 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
NknS:r&2 (is' ,4^b