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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 2RppP?M!  
    {8NwFN.  
    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。 Ygkv7>?,  
    ulXnq`  
    建立系统 E(L<L1:"  
    &:#m&,tQ  
    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。 ;6DnId2Zh  
    WtX>Qu|  
    (a{ZJI8_  
    zX5G;,_  
    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。 b1!@v+  
             RazBc.o<  
         #s+X+fe  
                   E`@43Nz  
    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。 V,LVB_6  
    F!8=FTb  
    :):zNn_>`  
    Q_}/ Pn$1  
    fA8ozL T  
    M#0 @X  
    lfS;?~W0k  
    aR:<<IF\  
    5}a"?5J^  
         zk>h u<_  
    分析 kfj%  
    &=-PRza%j  
    这个系统的点扩散函数: !A[S6-18%-  
      •    Log (Normal PSF) If.n(t[M9  
    •    λ = 0.55 mm GNghB(  
    •    0.32 waves 3rd order spherical xv0M  
    •    EPD = 10 mm R [9w  
    •    f/# = 9.68 zrx JN  
    点扩散函数如下图: K}2Npo FS  
    H`D f  
    K+mU_+KRp  
           @}eNV~ROu  
    3A R%&:-  
    系统的点扩散函数是: ~t9Mh^gij  
    •     Log (Normal PSF) &|=?a cv  
    •     λ = 0.55 mm ~ hD{coVTI  
    •     1 wave 3rd order spherical @+dHF0aXd  
    •     EPD = 13.31 mm N5\{yV21",  
    •     f/# = 7.27 lO&cCV;  
    点扩散函数如下图: 'rx?hL3VW  
    ]<X2AO1  
    46dc.Yi  
    l;5`0N?QO  
    演算 |#cAsf_{  
    AM?Ec1S #a  
    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: b"P&+c  
               'bm:u  
    R HXvee55  
    ~R{8.!: >  
    在这个等式中变量定义如下: q u:To7  
    •     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) Ma_=-cD  
    •     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) F '#^`G9  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ,cS0  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Ps7_-cH  
    •    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, ...) *+~D+_,  
    •   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)  V IYV92[  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) Jy`G]]?  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 #Gp M22d'(  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 M8Juykw  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 1 mHk =J~  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) tGqQJT#mr7  
    •     F == focal length(焦距 1t%<5O;R  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) gA"<MI'y  
    O3&|}:<  
    比较 [,nfAY  
    r_=p,#}#  
    在下图中: qSR? ,G  
    透镜EPD=10mm X}?ESjZJ  
    截止频率=184lp/mm /KP_Vc:g2_  
    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。 rr)9Y][l}  
         'ucGt  
    4)E|&)-fu8  
    在下面的图表中: tgfM:kzw  
    透镜EPD=13.31 mm 1{7_ `[  
    截止频率=250 lp/mm F_ _H(}d  
    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 jDJ.  
         >&[3  
    y\@SC\jk|  
    WRY~fM  
    杂散光对评价函数的影响 gTuX *7w  
    6yp+h  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 v2(U(Tt  
    UXQb ={  
    9g4QVo|  
    UMv"7~  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: l&$*}yCK  
    8`DO[Z  
     
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