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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 X0vkdNgW  
    E}NX+ vYF  
    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。 00;=6q]TA  
    $6y1';A  
    建立系统 D<xPx  
    ][G<CO`k  
    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。 ybS7uo  
     ~-M7  
    gEi" m5po  
    [j93Mp  
    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。 +e ?ixvld  
             8 6L&u:o:  
         0eQ5LG?)  
                   ).tZMLM/-  
    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。 H>M%5bj  
    =,T~F3pK  
    R1P,0Yf  
    (5yg\3Jvp  
    a'T|p)N.;T  
    ; $y.+5 q  
    sgCIY:8  
    up:e0di{  
    K] Eq"3  
         >Y2Rr9  
    分析 kN}.[enI~  
    a?JU(  
    这个系统的点扩散函数: 4&y_+  
      •    Log (Normal PSF) q1?2 U<  
    •    λ = 0.55 mm {.!:T+'Xi\  
    •    0.32 waves 3rd order spherical .5 dZaI)  
    •    EPD = 10 mm iz*aBXVA[  
    •    f/# = 9.68 8tdUnh%/  
    点扩散函数如下图: QGLm4 Wl9  
    -TD6s:'  
    @#T?SNIL5  
           `E|IMUB~  
    +i)1 jX<  
    系统的点扩散函数是: F5MWxAS,>  
    •     Log (Normal PSF) gsU&}R1*h  
    •     λ = 0.55 mm ax 3:rl  
    •     1 wave 3rd order spherical '6xn!dK  
    •     EPD = 13.31 mm QPFpGS{d  
    •     f/# = 7.27 0 \h2&  
    点扩散函数如下图: (O<lVz@8  
    Zy!\=-dSm  
    5:s]z#8)  
    \DQ;v  
    演算 tXp)o >"  
    o<g (%ncr  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: X`aED\#\h  
               w1KQ9H*  
    R/b=!<  
    (=PnLP  
    在这个等式中变量定义如下: yGD0}\!n  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) ;ib~c,  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) He]F~GXP  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx db4&?55Q  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); jWoo{+=D  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) fe0 Y^vW  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) Iy,)>V%iZV  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) Cu?$!|V  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ZO;]Zt]  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 N\Hd3Om  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) )b-G2< kb  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) v(t&8)Uu  
    •     F == focal length(焦距 d")r^7  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) |j!D _j#U  
    3AB5Qs<  
    比较 .9ROa#7U;n  
    MRC5c:(  
    在下图中: CjST*(,b  
    透镜EPD=10mm bZlAK)  
    截止频率=184lp/mm @ =,J6  
    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。 UG!&n@R  
         D=OU61AA  
    0SDCo\  
    在下面的图表中: tou^p-)GQ|  
    透镜EPD=13.31 mm I3L1|!  
    截止频率=250 lp/mm ?3|ZS8y  
    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  o j^U  
         j=gbUXv/  
    V*TG%V -  
    ~Ep&:c4:D  
    杂散光对评价函数的影响 D{4 Y:O&J  
    r'!l` gm,S  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 #2MwmIeA  
    3dM6zOK  
    YW'Y=*  
    'v,W gPe  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响:  AH} nTm  
    EtL=_D-  
     
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