描述 t67Cv/r~ ?h8{xa5b 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。
O6s.<`\ }j{!-& 建立系统 )xU-;z0"~ P ,mN > 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。
2 -+f1, 6dqsFns}e
'Prxocxq 0#p/A^\#7M 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。
V|D]M{O Tny>D0Z#
-7qIToO. }?8uH/+ZA 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。
S=|@L<O V*[b}Xew
W8WXY_yJt pW\'ZRj
?}QH=&=^ ?\=/$Gt
u{H?4|'( |AZW9
d9^E.8p$ 0ezYd S~o 分析 :Ixx<9c.
#;KsJb)N. 这个系统的点扩散函数:
._Zt=jB • Log (Normal PSF)
W6c]-pc • λ = 0.55 mm
J;Rv ~<7 • 0.32 waves 3rd order spherical
S_(d9GK< • EPD = 10 mm
a}yXC<}$ • f/# = 9.68
QCOo 点扩散函数如下图:
|,C#:"z; m:QG}{<.h
256LH Y|6 "\%On > RzKb{>
;A 系统的点扩散函数是:
iP@6hG`: • Log (Normal PSF)
hf6f.Z • λ = 0.55 mm
uzOYVN$t • 1 wave 3rd order spherical
LaFZ?7@|} • EPD = 13.31 mm
g2cVZ!GIj • f/# = 7.27
I<oL}f 点扩散函数如下图:
6=_~0PcY [IZM.r`Z
~"x5U{K48S jyS=!ydn+ 演算 4<,|*hAT E$s/]wnr[ 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:
M)-6T{[IT /a9!Cf
R{YzH56M "Y:/=
Gx 在这个等式中变量定义如下:
w&h2y4 • 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)
9' 1B/{ • 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)
t:~t@4j} • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
~`8hwR1&z • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
,$*IzL~ • 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, ...)
jR ~DToQ • 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)
uLeRZSC • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
X?r48l?? • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
gbBy/_b • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
j-@kW'K • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
kK>X rj6 • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
]:]H:U]p • F == focal length(
焦距)
gApoX0nrv • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
Y&bMCI6U F'8T;J7 比较 e9pOisZ;8 rt7<Q47QE 在下图中:
AbwbAm+ 透镜EPD=10mm
}alj[) 截止频率=184lp/mm
>u+q1j. 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。
'1SG(0 klOp ^w
0X|_^"! 在下面的图表中:
le)DgIT>= 透镜EPD=13.31 mm
b8KsR=]4I 截止频率=250 lp/mm
&-l8n^ 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
km5~Gc} I+
l% Sn#\
GOy%^:Xd WKM)*@#, 杂散光对评价函数的影响 mdih-u(T| bUy,5gk- 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
\YJy#2K cR{>IH 4^
* A|-KKo\ 10[Jl5+t 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
[s1pM1x Z,7R;,qX