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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 ~RV"_8`V9  
    P_)=sj!>-  
    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。 o>|DT(Ib  
    FsS.9 `B  
    建立系统 uZ'(fnZ$  
    6W:FT Pt44  
    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。 OxUc,%e9P  
    p-H}NQ\  
    9+ |W;  
    NDJP`FI  
    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。 ^ 4*#QtO  
             uzh TNf  
         c )=a;_h  
                   \"w+4}  
    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。 Rw hKW?r+  
    2w fkXS=~6  
    T8d=@8g,%  
    _%#Uh#7P$  
    n%Oq"`w4  
    M*D@zb0ia  
    +.zX?}  
    p{+F{e  
    >=;hnLu  
         Y*IKPnPot2  
    分析 n3j_=(  
    (LJ7xoJ^  
    这个系统的点扩散函数: ?Ezy0>j  
      •    Log (Normal PSF) +O^}  t  
    •    λ = 0.55 mm Gte\=0Wr  
    •    0.32 waves 3rd order spherical oTrit_@3  
    •    EPD = 10 mm D !{e  
    •    f/# = 9.68 uh% J  
    点扩散函数如下图: ta^$&$l  
    EAy@kzY?  
    MhJA8| B6|  
           fIJX5)D  
    M^Tm{`O!  
    系统的点扩散函数是: A[F_x*S  
    •     Log (Normal PSF) Fk9]u^j  
    •     λ = 0.55 mm Zr=B8wuT  
    •     1 wave 3rd order spherical <[u(il  
    •     EPD = 13.31 mm &eqqgLz  
    •     f/# = 7.27 \U##b~Z,g  
    点扩散函数如下图: G(BSe`f  
    2p4iir  
    L-9;"]d~|  
    (:\L@j  
    演算 1/&^~'  
    6ND*L0  
    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: reM~q-M~o@  
               !;P[Y"h@r  
    0A-yQzL|  
    l/"!}wF  
    在这个等式中变量定义如下: 7U^{xDg.b  
    •     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) H!Dj.]T  
    •     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) mn*}U R  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 53d`+an2  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); IiJ$Ng  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) )>"pm {g2  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) '=xO?2U-Z  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ,X;$-.  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 _18Z]XtX  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 g"kET]KP"  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) /I{K_G@  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) f2&6NC;  
    •     F == focal length(焦距 s,AJR [  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径)  dvz6  
    06Q9X!xD  
    比较 UZmo?&y  
    m)?0;9bt  
    在下图中: ?$uEN_1O\@  
    透镜EPD=10mm =#[t!-@  
    截止频率=184lp/mm S%B56|'  
    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。 J<4_<.o(a  
         b5I 8jPj4c  
    qk>SM| {  
    在下面的图表中: U<>@)0~7g!  
    透镜EPD=13.31 mm hwQ|'^(@O  
    截止频率=250 lp/mm Qr7|;l3  
    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 j>l  
         % 4t?X  
    :>Qu;Z1P  
    IXlk1tHN4I  
    杂散光对评价函数的影响 Bj9FSKiH  
    [2>zaag  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 9a_UxF+6/  
    BwGOn)KL  
    H q?F@X  
    B&y?Dc  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: AK%&Kq&PaY  
    z`I%3U5(  
     
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