描述 cF[[_ F*d{< 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。
DOWUnJ;5 >P=xzg79 建立系统 4[!&L:tR /j'We-C 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。
8[FC MQ>vHapr
!+M H?A K (plzQ3 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。
NG_O I*|~ ANCgch\
`4&\ %9 cuR|cUK 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。
pKMf#)qm DrltxI)
w'5~GhnP+ zF]hfP0Q
/:e|B;P`k 5Tpn`2F
7Hpsmfm
+X;6%O;
'EREut,>' #IBBaxOk 分析 XR\ iQ [-$&pB>w8' 这个系统的点扩散函数:
l:HO|Mq • Log (Normal PSF)
;lAz@jr+ • λ = 0.55 mm
B>Nxc@=D • 0.32 waves 3rd order spherical
8XJ%Yuu • EPD = 10 mm
BJj~fNm1Zr • f/# = 9.68
/,0t,"&Aqa 点扩散函数如下图:
@-b}iP<T CsSB'+&{
V6$v@Zq [1nI%/</> u>S&?X'a 系统的点扩散函数是:
lGLZIp • Log (Normal PSF)
iMp)g%Ng • λ = 0.55 mm
\Y!Z3CK • 1 wave 3rd order spherical
S|]~,l2]} • EPD = 13.31 mm
x2ol • f/# = 7.27
5Ij_$a 点扩散函数如下图:
Op%^dwVG(v g>im2AD+e
F'j:\F6C; K.z}%a 演算 e-}PJ%!,T \R-u+ci$ZY 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:
7OWiG, ,XA;S5FE
0KDDAkR5R n1ED _9 在这个等式中变量定义如下:
2s{yg%U( • 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)
@6D<D6` • 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)
ufR | • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
_u:#2K$ • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
>leOyBEAR • 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, ...)
IeU.T@ $ • 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)
p-7dJ • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
lHGv:TN • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
s{q2C}=$?D • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
kcYR:;y • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
5;^8wh( • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
8Peqm?{5Y5 • F == focal length(
焦距)
}dXL= ul • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
ttw@nv%
@ |;_
yAL 比较 by06!-P0[ 9xKFX|*$ 在下图中:
cn\_;TYiJ 透镜EPD=10mm
=;{S>P!I(t 截止频率=184lp/mm
Z?x]HB`r 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。
2)8lJXM$L u51/B:+
p5H Mg\hT 在下面的图表中:
Va 5U`0 透镜EPD=13.31 mm
Rp<Xu6r 截止频率=250 lp/mm
X!
]~]%K$y 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
bR6bS7$ 9]YmP8
m:41zoV Q.|2/6hD7[ 杂散光对评价函数的影响 16+@#d%#p GS,pl9#V_ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
YW}/C wB C}>)IH
X%-4x zm}1~A 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
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.MXr vK{K#{