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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: 2024-11-07
    描述 ;i><03  
    \i#0:3s.  
    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。 )WFSUZ~  
    K06/ D!RD4  
    建立系统 8h2!8'  
    lC i_G3C  
    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。 QP e}rQnm  
    O}3M+  
    z[wk-a+w  
    8Cr?0Z  
    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。 vv,(ta@t2  
             6gfdXVN5  
          Dk fw*Oo  
                   Aq{m42EAj  
    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。 ,uP1U@Cas  
    N7xkkAS{  
    ^MWfFpJV!]  
    7>m#Y'ppl@  
    xf@D<}~1  
    'm=9&?0S  
    rkl/5z??  
    3:Sv8csT  
    EF{_-FXY  
         \0pJ+@\T9  
    分析 1q! 6Sny@  
    y*6r&989  
    这个系统的点扩散函数: dR_hPBn/@  
      •    Log (Normal PSF) T8FKa4ikn  
    •    λ = 0.55 mm mlgdwM  
    •    0.32 waves 3rd order spherical pDlh^?cux  
    •    EPD = 10 mm d}',Bl+u{$  
    •    f/# = 9.68 * #;rp~  
    点扩散函数如下图: ^dP@QMly6  
    z@ A5t4+3  
    )[)-.{q  
           ,Fg&<Be}Jx  
    ,9"</\]`  
    系统的点扩散函数是: f K^FD&sF  
    •     Log (Normal PSF) ][bz5aV  
    •     λ = 0.55 mm 1)NX;CN  
    •     1 wave 3rd order spherical %2oLND}?z  
    •     EPD = 13.31 mm R< xxwjt  
    •     f/# = 7.27 ^B?koU l^  
    点扩散函数如下图: 4!6g[[| &J  
    jt2 m-*aP  
    ?#D@e5Wf  
    gpr];lgS  
    演算 =fi.*d?$7  
    +.\JYH=yEr  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: b)w3 G%Xx  
               3g|O2>*?  
    ;Xgy2'3  
    sS(^7GARa  
    在这个等式中变量定义如下: Ok({Al1A,w  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) Ed*`d>  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) { Rw~G&vQ  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx " Jnq~7]  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ?67j+)  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) %v~j10e  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) x_Ais&Gc  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) iJrscy-  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 '}4[m>/  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 >cM U<'&  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 6nGDoW#  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) ,%nmCetD@  
    •     F == focal length(焦距 'Dk(jpYB  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) -R7f/a8  
    ~?b(2gn  
    比较 D|-]"(2i  
    u{p\8v%7  
    在下图中: Cv$TNkP*  
    透镜EPD=10mm 8@+YcN;->  
    截止频率=184lp/mm vW)GUAF[  
    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。 V (!b!i@  
         4VU5}"<  
    Dh +^;dQ6  
    在下面的图表中: -U/& 3  
    透镜EPD=13.31 mm bR&hI9`%F  
    截止频率=250 lp/mm :f/ p5 c  
    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 "F[VqqD  
         #{ Uk4  
    6o1.?t?  
    +Qc^A  
    杂散光对评价函数的影响 ^*{ xTB57  
    U5Ho? `<  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ":-)mfgGU  
    b$Uwj<v  
    06Hn:IT18  
    *iC t4J  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: Yaa M-o  
    ([9h.M6v  
     
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