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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 (Ypy}  
    txEN7!  
    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。 gUiO66#x  
    C-pR$WM:HN  
    建立系统 ~[H8R|j "  
    7i5B=y7b  
    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。 ?NE/ }?a  
    4U2{1aN`  
    bH+NRNI]  
    /gAT@Vx  
    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。 le*+(aw  
             8Qi)E 1n  
          O_ _s~  
                   <B@NSj  
    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。 |bk9< i ?  
    #1dVp!?3T  
    ]m_x;5s $  
     |q3X#s72  
    m|NZ093d  
    3a:Hx| Yg  
    f y2vAwl  
    EPE_2a}  
    @x `X|>&  
         e&sH<hWR  
    分析 c0wLc,)G  
    [%k8l~ 6  
    这个系统的点扩散函数: *+v*VH  
      •    Log (Normal PSF) izSX  
    •    λ = 0.55 mm R_!'=0}V  
    •    0.32 waves 3rd order spherical stG +4w  
    •    EPD = 10 mm %P}H3;2  
    •    f/# = 9.68 ^cZ< .d2  
    点扩散函数如下图: G#[A'tbKk  
    ,h=a+ja8  
    P'wo+Tn*  
           20I`F>-*  
    zS:2?VXxq  
    系统的点扩散函数是: ?|,:;^2l1  
    •     Log (Normal PSF) a&{Y~Og?%  
    •     λ = 0.55 mm 1;[KBYUH  
    •     1 wave 3rd order spherical J4+WF#xI2  
    •     EPD = 13.31 mm yeyDB>#Va.  
    •     f/# = 7.27 \W=3P[gb  
    点扩散函数如下图: -sJ1q^;f@  
    =]%,&Se  
    et5lfj  
    7R:j^"I@  
    演算 A~xw:[zy$a  
    he(K   
    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: S ,F[74K  
               z5gVP8*z5  
    wa<k%_# M  
    +TbAtkEF*  
    在这个等式中变量定义如下: xHt7/8wF  
    •     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) Jqb~RP~  
    •     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) XaCvBQ  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx U!uPf:p2  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Xz@#,F:@  
    •    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, ...) c:7V..   
    •   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) Hc\C0V<  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) #b/L~Bw[  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 mrr]{K  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 a0hBF4+6  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) q\@_L.tc[  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) &|Wqzdo?#  
    •     F == focal length(焦距 %}(` ?  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) $y6 <2w%b  
    A|LO!P,w  
    比较 n UmyPQ~  
    I?Iz5e-  
    在下图中: -E1-(TS  
    透镜EPD=10mm WzstO}?P(  
    截止频率=184lp/mm p-I J':W  
    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。  dwk%!%  
         I;Mm+5A  
    ~*bfS}F8I  
    在下面的图表中: 7d R?70Sz  
    透镜EPD=13.31 mm :pM 8Q1:B  
    截止频率=250 lp/mm ^vMlRt;  
    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 /?r A|  
         HL&HY)W1gf  
    ^2}HF/  
    !-t w  
    杂散光对评价函数的影响 Zb 2pZhkW  
    s .p> ?U  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 y5F+~z }{  
    "LTw;& y  
    ef^GJTv&k  
    ]7}!3m  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: wxqX42v  
    1N(#4mE=  
     
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