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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 XO <wK  
    CLR1 CGnn7  
    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。 'cW^S7  
    Ms{";qiG  
    建立系统 3S0.sU~_U  
    Td=4V,BN  
    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。 'wND  
    `g)}jo`W  
    )`\hK  
    QU"WpkO  
    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。 `ONjEl  
             @I _cwUO  
         9wgB J Jl7  
                   e~o!Qm  
    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。 M";qo6  
    e7vm3<m4  
    h)KHc/S  
    ')X (P>  
    J1?;'  
    { i5?R,a)  
    TR"C<&y$j  
    [2%[~&4  
    :RaQ =C  
         Ot=jwvw  
    分析 zC?' Qiuh*  
    _Cmmx`ln  
    这个系统的点扩散函数: ;FPx  
      •    Log (Normal PSF) CWj_K2=d  
    •    λ = 0.55 mm K`4rUEf}V"  
    •    0.32 waves 3rd order spherical p@ <Q?  
    •    EPD = 10 mm <Vat@e  
    •    f/# = 9.68 jh5QIZf=  
    点扩散函数如下图: vwCQvt  
    )`u17 {  
    ]g_VPx"  
           DiCz%'N  
    %( )d$.F  
    系统的点扩散函数是: L kt4F  
    •     Log (Normal PSF) t*{L[c9.Uq  
    •     λ = 0.55 mm wwUI ;g  
    •     1 wave 3rd order spherical #EzBB*kP  
    •     EPD = 13.31 mm s\*L5{kiSl  
    •     f/# = 7.27 9^gYy&+>6]  
    点扩散函数如下图: pwFp<O"  
    q t"D!S_  
    twT/uBQ4a  
    ("$/sT  
    演算 peQwH  
    +C( -f  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: YEL0h0gn  
               nL@'??I1  
    ?Oyo /?/  
    @CprC]X  
    在这个等式中变量定义如下: MK&,2>m,A  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) Y]z :^D  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) --yF%tRMP  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx y Zaf q"o  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); VtBC~?2U)B  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) ?OD$`{1  
    •   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) PmR].Ohzi  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) v 6~9)\!j  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 q+g,?;Yx  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 F%OP,>zl  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) KX) n+{   
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) Hon2;-:]{]  
    •     F == focal length(焦距 7]=&Q4e4  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ]\, ?u /  
    AdX))xgl  
    比较 ?&B8:<qy;L  
    J_Lmy7~xbD  
    在下图中: q_MN  
    透镜EPD=10mm K-qWT7<  
    截止频率=184lp/mm r\NqY.U&  
    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。 X+X:nL.t  
         +^.Yt0}  
    VB |?S|<  
    在下面的图表中: /MZ<vnN7f  
    透镜EPD=13.31 mm I _nQTWcm  
    截止频率=250 lp/mm Llfl I   
    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 !)s(Lv%]  
         &<&tdShI  
    _l d.Xmvd  
    0'^M}&zCi  
    杂散光对评价函数的影响 Kb~nC6yJc  
    N$fP\h^AR  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 7B?Y.B  
    {K^5q{u  
    qv!(In>u  
    kmQ:wf:  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: `<XS5h h=  
    HqGI.  
     
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