描述 ~RV"_8`V9 P_)=sj!>- 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。
o>|DT(Ib FsS.9
`B 建立系统 uZ'(fnZ$ 6W:FT Pt44 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。
OxUc,%e9P p-H}NQ\
9+ |W; NDJP`FI 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。
^
4*#QtO uzhTNf
c )=a;_h \"w+4} 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。
RwhKW?r+ 2w fkXS=~6
T8d=@8g,% _%#Uh#7P$
n%Oq"`w4 M*D@zb0ia
+.zX?} p{+F{e
>=;hnLu Y*IKPnPot2 分析 n3j_=( (LJ7xoJ^ 这个系统的点扩散函数:
?Ezy0>j • Log (Normal PSF)
+O^} t • λ = 0.55 mm
Gte\=0Wr • 0.32 waves 3rd order spherical
oTrit_@3 • EPD = 10 mm
D
!{e • f/# = 9.68
uh%
J 点扩散函数如下图:
ta^$&$l EAy@kzY?
MhJA8|B6| fIJX5)D M^Tm{`O! 系统的点扩散函数是:
A[F_x*S • Log (Normal PSF)
Fk9]u^j • λ = 0.55 mm
Zr =B8wuT • 1 wave 3rd order spherical
<[ u(il • EPD = 13.31 mm
& eqqgLz • f/# = 7.27
\U##b~Z,g 点扩散函数如下图:
G( BSe`f 2p4iir
L-9;"]d~| (:\L@j 演算 1/&^~' 6ND*L0 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:
reM~q-M~o@ !;P[Y"h@r
0A-yQzL| l/"!}wF 在这个等式中变量定义如下:
7U^{xDg.b • 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)
H!Dj.]T • 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)
mn*}U R • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
53d`+an2 • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
IiJ$Ng • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
)>"pm{g2 • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx)
'=xO?2U-Z • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
,X;$-. • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
_18Z]XtX • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
g"kET]KP" • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
/I{K_G@ • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
f2&6NC; • F == focal length(
焦距)
s,AJR
[ • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
dvz6 06Q9X!xD 比较 UZmo?&y m)?0;9bt 在下图中:
?$uEN_1O\@ 透镜EPD=10mm
=#[t!-@ 截止频率=184lp/mm
S%B56|' 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<4_<.o(a b5I 8jPj4c
qk>SM|{ 在下面的图表中:
U<>@)0~7g! 透镜EPD=13.31 mm
hwQ|'^(@O 截止频率=250 lp/mm
Qr7|;l3 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
j>l %4t?X
:>Qu;Z1P IXlk1tHN4I 杂散光对评价函数的影响 Bj9FSKiH [2>zaag 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
9a_UxF+6/ BwGOn)KL
H q?F @X B&y?Dc 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
AK%&Kq&PaY z`I%3U5(