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    [技术]MTF计算 [复制链接]

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    光币
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-11-07
    描述 {I(Euk>lR  
    ,h>0k`J:a  
    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。 )(75dUl  
    o*r\&!NIw  
    建立系统 b.ow0WYe  
    Ce`{M&NSWX  
    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。 $i~DUT(  
    nC[L"%E|se  
    PlBT H  
    <VgnrqF6:  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 K*CO%:,-  
             P8;|>OLZ)  
         C/ ;f)k<  
                   q] ,&$d^@  
    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。 4b6$Mj  
    G}f.fR Y  
    *,pG4kh!  
    ,{:5Z:<|  
    Ng+k{vAj  
    M@{GT/`Pf  
    #l:qht  
    W13$-hf9  
    KvktC|~?  
         /r}t  
    分析 pBmacFP  
    BnAia3z  
    这个系统的点扩散函数: ogjm6;  
      •    Log (Normal PSF) 52-^HV  
    •    λ = 0.55 mm 3go!P])  
    •    0.32 waves 3rd order spherical +2C:]  
    •    EPD = 10 mm "t4~xs`~X  
    •    f/# = 9.68 -+ $u  
    点扩散函数如下图: wIi(p5*  
    (lEWnf=2h  
    <\Y>y+$3  
           ("H:T?4Qs  
    Kw925@W  
    系统的点扩散函数是: PO |p53  
    •     Log (Normal PSF) OL=IUg"  
    •     λ = 0.55 mm (AR-8  
    •     1 wave 3rd order spherical S/7D}hJ  
    •     EPD = 13.31 mm u5T \_0  
    •     f/# = 7.27 #M{}Grg  
    点扩散函数如下图: f+L )x  
    jd(=? !_  
    6OIA>%{  
    %{o5 }TqD  
    演算 a>""MC2  
    <8j n_6  
    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: y . AN0  
               5#WZXhlc}  
    I>ofSaN  
    B;?a. 81~  
    在这个等式中变量定义如下: L`];i8=I  
    •     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) |$6Gp Aq!  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) ]iPTB  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx KDHR} `  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); V&\ZqgDF  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) :Wb+&|dU  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) ]RGun GJ  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) c3K(mM:  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Z>Sv[Ec  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ?WUu@Z  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) G0a UZCw  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) ]+fL6"OD/2  
    •     F == focal length(焦距 o.y4&bC14;  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) N2q'$o  
    dL[mX .j"  
    比较 5UjXpS  
    |A5]hL   
    在下图中: mufF_e)  
    透镜EPD=10mm _gw~A {O  
    截止频率=184lp/mm #[Ns\%Ri0  
    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。 u~a<Psp&|  
         7\5 [lM  
    5k<HO_]  
    在下面的图表中: Hyc19|  
    透镜EPD=13.31 mm CX\# |Q8q  
    截止频率=250 lp/mm $yc&f(Tv  
    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 |bB..b  
         |A0kbC.  
    `[CXxp  
    OG}0{?  
    杂散光对评价函数的影响 ~ TurYvf  
    !k%Vw1 8  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 % sT=>\  
    B#sc!eLmU&  
    @I_ A(cr  
    2nOQ48ha T  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 4sROMk=l  
    /5zzzaj {  
     
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