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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 #b$qtp!,  
    %"BJW  
    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。 $3^Cp_p6  
    'Em633  
    建立系统 a3SBEkC  
    gH|:=vfYUR  
    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。 em?Q4t  
    } o@Dsx5  
    A\)~y{9bQ  
    `-w;/A"MJ  
    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。 T8 >aU  
             T3h1eU  
         L_R(K89w  
                   kJ.0|l0  
    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。 IQQ QB  
    V&J'2Lq  
    @ x5LrQ_`r  
    &/-}`hIAT  
    L=V.@?  
    Jqz K5)  
    ibh,d.*~g  
    X v$"B-j  
    n|eM}ymF+  
         j. mla  
    分析 Oz Axnd\.N  
    tYMPqP,1.  
    这个系统的点扩散函数: w7b\?]}@  
      •    Log (Normal PSF) CRPE:7,D  
    •    λ = 0.55 mm WGHf?G/s  
    •    0.32 waves 3rd order spherical nG0R1<  
    •    EPD = 10 mm kxt/I<cs  
    •    f/# = 9.68 d VyT`  
    点扩散函数如下图: 0n*D](/NK  
    I9*BT T]  
    /-Z}=  
           U[W &D%'  
    %{&,5|8  
    系统的点扩散函数是: -|4 Oq  
    •     Log (Normal PSF) W}@IUCRs  
    •     λ = 0.55 mm 3>mAZZL5[  
    •     1 wave 3rd order spherical '+7"dHLC;  
    •     EPD = 13.31 mm #M@~8dAH}M  
    •     f/# = 7.27 h}4yz96WD  
    点扩散函数如下图: 0HN%3AG]  
    w$"^)E G,7  
    y'(a:.%I  
    BRXDE7vw  
    演算 in`|.#  
    r0*Y~ KHw  
    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: 3? F~ H  
               XvVi)`8!u  
    BJKv9x1jK  
    U< <XeSp  
    在这个等式中变量定义如下: bD. KD)5  
    •     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) HJJ; gTj  
    •     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) 06]"{2  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx UT0}Ce>e  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); c&C*'c-r  
    •    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, ...) Ako]34Rl,  
    •   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) K%1`LT5:~  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 3%)@c P:?  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 z `jLKPP!=  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 h 27f0x9  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) DMlr%)@ {  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) oSIP{lfp2Q  
    •     F == focal length(焦距 /  QT>"  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 3Uej]}c  
    <Yg6=e  
    比较 k/1S7X[  
    X.ecA`0  
    在下图中: 9 !$&1|,*  
    透镜EPD=10mm oxL)Jx\c9A  
    截止频率=184lp/mm >R5A@0@d5  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 `\GR Y @cg  
         6q^\pJY%&7  
    (__$YQ-  
    在下面的图表中: 88l1g,`**  
    透镜EPD=13.31 mm $PRUzFZ  
    截止频率=250 lp/mm S0M 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 ~RLWr.pK  
         #x`K4f)  
    ~F%sO'4!  
    mZO-^ct4  
    杂散光对评价函数的影响 Mfnfp{.)  
    gegM&Xo  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 bOSqD[?  
    =J|jCK[r  
    .5);W;`X  
    70 Ph^e)  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: k(o(:-+x  
    uIBN !\j  
     
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