描述 YWXY4*G TB@0j
;g 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。
yG ,oSp| &-hz&/A, 建立系统 I/HcIBJ _^(}6o 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。
@7fx0I'n H/I1 n\
0?0$6F N"M?kk, 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。
$OAak t
V:oBT*
2l YA% n (=/%_jj 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,
波长为0.55 μm,功率为一个单位。
mx ]a@tu 9td[^EB#(h
w9c^IS A{QXzoWkg0
!idQ-& Ug1[pONk
iYE7BUH= _Dv<
|vI1C5e R'Y=-
yF 分析 bY>JLRQJ- hHoc>S6^M 这个系统的点扩散函数:
]%4rL
S • Log (Normal PSF)
%dN', • λ = 0.55 mm
<8SRt-Cr • 0.32 waves 3rd order spherical
n G+ L'SmI • EPD = 10 mm
33*NgQ;&~' • f/# = 9.68
F\H^=P 点扩散函数如下图:
_Cd_i[K[ Naqz":%.
yOQEF\ `O'@TrI 3!OO_ 系统的点扩散函数是:
</%n:<z4 • Log (Normal PSF)
1I1Z), • λ = 0.55 mm
>e4w8Svcy • 1 wave 3rd order spherical
\kQ@G • EPD = 13.31 mm
=64%eF • f/# = 7.27
[|NgrU_. 点扩散函数如下图:
"\:ZH[j ~nSGN%
m$U rY(6d
t622b?w 演算
x|6#
/m /P8`)?f~y 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:
R[/]iK+!& :q+D`s
EXrOP]Kl y9>? 在这个等式中变量定义如下:
[8b,}i 1 • 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)
5ZPe=SQ{ • 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)
ju@5D
h • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
qDPpGI-Y2e • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
u3Jsu=Nx- • 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, ...)
*YhX6J1 • 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)
:2\H>^uV • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
T&5dF9a • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
@Qa)@'u • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
YnCWmlC • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
P!Mz5QZ+ • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
B 3Yj • F == focal length(
焦距)
g3i !> • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
-c1$>+ S(5aJ[7Zm 比较 aJ"Tt>Y[.~ nKoc%TNqe 在下图中:
c20'{kH 透镜EPD=10mm
<XfCQq/ 截止频率=184lp/mm
X[XSf= 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。
*Y2d!9F}Sa SAa
hkX
wkp|V{k 在下面的图表中:
9%VNzPzf 透镜EPD=13.31 mm
in^Rf`
" 截止频率=250 lp/mm
Q>FuNdUk 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm
I'_.U]An k?Bc^7l:
?2g\y@ `_+j+ 杂散光对评价函数的影响 L%7?o: kdWk{ZT^ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
9J$z/j;X U
=()T}b>
{FavF 9O qP"<vZ 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
8-HMKD#V C7]K9