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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 Q8DQ .C  
    6,g5To#vw  
    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。 W)$|Hm:H  
    1v[#::Bs  
    建立系统 mTXNHvv  
    "b1R5(Ar  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 ?VOs:sln  
    654jS!  
    e%@[d<Ta\  
    R+ #.bQg  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 ]mO+<{{4X  
             <Hr@~<@~  
         qN`]*baS  
                   Ro3I/NI>  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 zM8/ s96h  
    @WDqP/4  
    *]>OCGsr  
    4Ow Vt&  
    z hR_qW+  
    :hl}Z n~jt  
    }07<(,0n  
    `M pC<sit  
    k.? T.9  
         D)/XP  
    分析 z5o9\.y({  
    (PT?h>|St  
    这个系统的点扩散函数: !Pi? !  
      •    Log (Normal PSF) w_z^5\u0  
    •    λ = 0.55 mm 'bY|$\I  
    •    0.32 waves 3rd order spherical eed\0  
    •    EPD = 10 mm )H37a  
    •    f/# = 9.68 R=Ly49  
    点扩散函数如下图: cnUU1Uz>  
    ^kR^ QL$  
    E*T84Jh6  
           c&I,eds  
    d8BK/b  
    系统的点扩散函数是: @SQ*/sw (c  
    •     Log (Normal PSF) dXK~ Z:  
    •     λ = 0.55 mm rbJ)RN^.  
    •     1 wave 3rd order spherical tgF(=a]o  
    •     EPD = 13.31 mm OHtZ"^YG  
    •     f/# = 7.27  9jzLXym  
    点扩散函数如下图: S,<.!v57  
    H R!>g  
    9:Z~}yX  
    +KwF U  
    演算 PJ11LE  
    F0ivL`  
    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: uF.\dY\xv  
               %Pvb>U(Xs  
    U+}9X^  
    ]#7Y @Yo  
    在这个等式中变量定义如下: :c/=fWM%  
    •     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) vM3|Ti>a'  
    •     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) Ynh4oWUp  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx (XIq?c1T  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Sdu@!<?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, ...) W2.1xNWO  
    •   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) OFAqP1o{$  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) O>):^$-K%  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 VflPNzixb!  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 7Caap/L:  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) E~O>m8hF  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) :)V0zHo&(  
    •     F == focal length(焦距 %Ja{IWz9L  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 8Carg~T@  
    C"|_j?  
    比较 vFvu8*0  
    kd4*Zab  
    在下图中: 0}C}\1  
    透镜EPD=10mm >`V|`Zi ?  
    截止频率=184lp/mm iU+,Jeu  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 _nFvM'`<  
         r_<i*l.  
    Hf]}OvT>Z  
    在下面的图表中: /Ta0}Y(y  
    透镜EPD=13.31 mm Ecl7=-y  
    截止频率=250 lp/mm 5OqsnL_V  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm ZC-evy  
         o>rlrqr?_  
     >33b@)  
    dSD}NM  
    杂散光对评价函数的影响 @:&dOqQ  
    w]YyU5rhS  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 pQ`L=#WM  
    5+"8q#X$  
    _q4dgi z  
    {[y"]_B4  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: $zA[5}{ZtQ  
    Y0C<b*!"ST  
     
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