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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$pUUK  
    pej-W/R&  
    FRED可以计算一个给定系统MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 dZ" }wKbO  
    t[k ['<G  
    建立系统 %o9mG<.T  
    &LM@xt4"^[  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 YQ+8lANC  
    ZWGelZP~  
    bBINjs8C_  
    lLVD`)  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 )2"WC\%  
             g&RhPrtl  
         (M;d*gN r  
                   0F uj-q  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 )%/ Ni^  
    %D-!< )z  
    `!N.1RP _  
    '3^_:E5y  
    Y".?j5f?  
    ?/}IDwuh  
    0<A*I{,4L  
    H1~9f {  
    860y9wzU  
         %>nAPO+e  
    分析 =WF@S1  
    xz:  
    这个系统的点扩散函数: ;t N@  
      •    Log (Normal PSF) Lniz>gSc  
    •    λ = 0.55 mm  pb<eg,  
    •    0.32 waves 3rd order spherical S]E|a@kD3  
    •    EPD = 10 mm ^Gbcs l~Gj  
    •    f/# = 9.68 Hv"qRuQ?[  
    点扩散函数如下图: y[f%0*\B  
    xxGQXW  
    *W=1yPP  
           Oxu}W%BF*  
    Cjt].XR@  
    系统的点扩散函数是: Gf7r!Ur;g  
    •     Log (Normal PSF) FBi&M Z`  
    •     λ = 0.55 mm T*k{^=6"!  
    •     1 wave 3rd order spherical varaBFD  
    •     EPD = 13.31 mm =585TR; V  
    •     f/# = 7.27 CC6]AM(i  
    点扩散函数如下图: /L`qOr2E  
    *ax&}AHK[/  
    | v>W  
    j`u2\ ;  
    演算 q.hpnE~#lh  
    c8l\1ce?7  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: gBgaVG  
               9nd,8Nji  
    7Or?$  
    'uqY%&U  
    在这个等式中变量定义如下: 7CU<R9Kl  
    •     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) ;Uypv|xX  
    •     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) |Ntretz`\  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx .4z_ohe  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); +s+E!=s  
    •    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, ...) [2!?pVI  
    •   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) >.gT9  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 93)1  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 9j5k=IXg#a  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 /jc; 2  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) WD8F]+2O\  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) qpB8ujj<V  
    •     F == focal length(焦距 Wsw/ D  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) #FGj)pu  
    2ak*aI  
    比较 p?s[I)e  
    ]|Iczg-  
    在下图中: |'k7 ;UW  
    透镜EPD=10mm mnYzn[d3U  
    截止频率=184lp/mm !J }Q%i  
    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。 78'3&,+si  
         xCU pMB7  
    t%s(xz#1  
    在下面的图表中: Gd2t^tc  
    透镜EPD=13.31 mm C%P"\>5@  
    截止频率=250 lp/mm F^DDN7AKH  
    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 %&$s0=+  
         ];{CNDAL2  
    > 8!9  
    Qv;^nj{\qV  
    杂散光对评价函数的影响 d r=h;[Q'  
    ' '|R$9\@  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 /n9,XD&)  
    H3 |x  
    y(6*)~Dh  
    )K 0rPnYV  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: kSqMI'89  
    ?Hf8<C}3  
     
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