描述 XO <wK CLR1CGnn7 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。
'cW^ S7 Ms{";qiG 建立系统 3S0.sU~_U Td=4V,BN 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。
'wND `g)}jo`W
)`\hK QU"WpkO 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。
`ONjEl @I_cwUO
9wgB JJl7 e~o!Qm 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。
M";qo6 e7vm3<m4
h)KHc/S ')X(P>
J1?;' {i5?R,a)
TR"C<&y$j [2%[~&4
:RaQ
=C Ot=jwvw 分析 zC?'Qiuh* _Cmmx`ln 这个系统的点扩散函数:
;FPx • Log (Normal PSF)
CWj_K2=d • λ = 0.55 mm
K`4rUEf}V" • 0.32 waves 3rd order spherical
p@<Q? • EPD = 10 mm
<Vat@e • f/# = 9.68
jh5QIZf= 点扩散函数如下图:
vwCQvt ) `u17
{
]g_VPx" DiC z%'N %()d$.F 系统的点扩散函数是:
Lkt4F • Log (Normal PSF)
t*{L[c9.Uq • λ = 0.55 mm
wwUI ;g • 1 wave 3rd order spherical
#EzBB*kP
• EPD = 13.31 mm
s\*L5{kiSl • f/# = 7.27
9^gYy&+>6] 点扩散函数如下图:
pwFp<O" qt"D!S_
twT/uBQ4a ("$/sT 演算 peQwH +C(-f 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求:
YEL0h0gn nL@'??I1
?Oyo /?/ @CprC]X 在这个等式中变量定义如下:
MK&,2>m,A • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数)
Y]z
:^D • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
--yF%tRMP • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
y Zafq"o • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
VtBC~?2U)B • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
?OD$`{1 • 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)
PmR].Ohzi • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
v 6 ~9)\!j • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
q+g,?;Yx • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
F%OP,>zl • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
KX)n+{
• λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
Hon2;-:]{] • F == focal length(
焦距)
7]=&Q4e4 • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
]\,?u / AdX))xgl 比较 ?&B8:<qy;L J_Lmy7~xbD 在下图中:
q_M N 透镜EPD=10mm
K-qWT7< 截止频率=184lp/mm
r\NqY.U& 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。
X+X:nL.t +^.Yt0}
VB |?S|< 在下面的图表中:
/MZ<vnN7f 透镜EPD=13.31 mm
I
_nQTWcm 截止频率=250 lp/mm
Llfl I 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
!)s(Lv%] &<&tdShI
_l
d.Xmvd 0'^M}&zCi 杂散光对评价函数的影响 Kb~nC6yJc N$fP\h^AR 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
7B?Y.B {K^5q{u
qv!(In>u kmQ:wf: 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
`<XS5h
h= HqGI.