描述 {I(Euk>lR ,h> 0k`J:a 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。
)(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$Mj G}f.fRY
*,pG4kh! ,{:5Z:<|
Ng+k{vAj M@{GT/`Pf
#l:qht W13$-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 <8jn_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)
|$6GpAq! • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
]iPTB • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
KDHR}` • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
V&\ZqgDF • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
:Wb+&|dU • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx)
]RGun
GJ • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
c3K(mM: • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
Z>Sv[Ec • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
?WUu@Z • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
G0a UZCw • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
]+fL6"OD/2 • F == focal length(
焦距)
o.y4&bC14; • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
N2q'$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%Vw18 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 2nOQ48haT 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
4sROMk=l /5zzzaj{