描述 *!JB^5(H pqb`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。
'2i !RT- @tY]=pqn_ 建立系统 uSRhIKy :{ZwzJ 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。
.gmS1ju R3U|{vgl
d23=WNn KK3iui 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。
f+hHc8g ^g|cRI_"
X ?[ )e S4 Uu/EX6S 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。
~Ck OiWC0 GVJ||0D
A]5];c R'zi#FeP
HnKgD: Wh| T3&
#"rK1Z ZK'46lh
z)U7 @`C'tfG/4 分析 L;$>SLl, ltDohm? 这个系统的点扩散函数:
;*<R~HJt • Log (Normal PSF)
9QLG:(~; • λ = 0.55 mm
0V>HoH • 0.32 waves 3rd order spherical
jF0"AA • EPD = 10 mm
?YS>_MN • f/# = 9.68
+llb{~ZN 点扩散函数如下图:
ls:oC},p* } v:YSG
QCb%d'_w+ $8UW^#Bpq iaEQF]*cC 系统的点扩散函数是:
f+uyO7 • Log (Normal PSF)
MkoK(m{7 • λ = 0.55 mm
O_a^|ln& • 1 wave 3rd order spherical
WIf.;B)L • EPD = 13.31 mm
2<I=xWwFA • f/# = 7.27
]&]DFY~n 点扩散函数如下图:
r4X}U|s!0 =FhP$r*
Fy Ih\ 0Q&(j7`^@ 演算 >x;\H(g FUI*nkZY 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:
^g vTc+| ~>u|7M$(
[QgP6f]= |_TI/i>?' 在这个等式中变量定义如下:
SK'h!Ye5Z • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数)
mXp#6'a • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
O%\cRn8m • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
e!jy6t • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
7\2I>W • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
W<prY • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx)
f1ANziC;i • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
ai sa2# • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
gPMfn:a-8 • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
Ph[MXb:* • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
F5
]<=i • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
.yZLC%} • F == focal length(
焦距)
.A<Hk1(-) • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
F&czD;F 0<\|D^m=&h 比较 3 Vc}Q'&Y 0d_)C>gcF 在下图中:
~#3{5*
M 透镜EPD=10mm
MIIl+ 截止频率=184lp/mm
C(G.yd 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。
JpfA+r 3tTOs
SKH}!Id}n 在下面的图表中:
(^}t 透镜EPD=13.31 mm
W7!gD 截止频率=250 lp/mm
}b(hD|e 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm
AuXUD9- uH9Vj<E$K
*XhlIQ c{/R?< 杂散光对评价函数的影响 n]IF`kYQV dRJ
](Gw 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
XMI*obS'z /@ @F
nQ++
i86:@/4~F lrv-[}} 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
^}-l["u` rS BI'op