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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 1tFNM[R  
    sdw(R#GE  
    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。 > /caXvS  
    T{[=oH+  
    建立系统 s`~IUNJ@P  
    oe-\ozJ0  
    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。 T1=fNF  
    sD#.Oq4&]y  
    1=Z0w +v{  
    Q*~]h;6\{d  
    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。 ln dx"prW  
             I9ep`X6Y  
         { 9q4)R}G  
                   JDT`C2-Q  
    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。 A6(/;+n  
    6qnzBA7  
    6(ol1 (U  
    '/s)%bc  
    [`7ThHX  
    7zG_(83)K  
    -ZLJeY L  
    )\$|X}uny&  
    +52{-a,>  
         {_v#~595  
    分析 W7nw6;7=  
    C;^X[x%h7$  
    这个系统的点扩散函数: c{w2Gt!  
      •    Log (Normal PSF) 9XB8VKu8  
    •    λ = 0.55 mm e$rZ5X  
    •    0.32 waves 3rd order spherical t"oeQ*d%  
    •    EPD = 10 mm :d'8x  
    •    f/# = 9.68 ncT&Gr   
    点扩散函数如下图: IW] rb/H  
    /N.U/MPL_  
    ]:J$w]\  
           @f3E`8  
    >i?oC^QM  
    系统的点扩散函数是: ] Zh%DQ  
    •     Log (Normal PSF) f]sr RYSR  
    •     λ = 0.55 mm [ub e6  
    •     1 wave 3rd order spherical HJ.-Dg5U  
    •     EPD = 13.31 mm 8zW2zkv2|#  
    •     f/# = 7.27 dioGAai'  
    点扩散函数如下图: _7_Y={4=`  
    E|shs=I  
    J\=*#*rJ1  
    /PXzwP_(A  
    演算 {(Es(Sb}c  
    5L}/&^E#p  
    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: b4Ekqas  
               WcbiqxK7-  
    Bdpy:'fJn  
    .O<obq~;C  
    在这个等式中变量定义如下: +R75v)  
    •     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) B&"Q\'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) _ jlRlt  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx @_{=V0  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); lr&a;aZp  
    •    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, ...) SSzIih@u  
    •   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) MomwX  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) m+$VVn3Z}  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ` 5>b:3  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 t sRdvFFq  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) *lJxH8\  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 5 SQ 8}Or3  
    •     F == focal length(焦距 ql~J8G9  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 1G`Pmh@  
    %\:Wi#w>  
    比较 K)iF>y|{*q  
    KqP#6^ _  
    在下图中: uhq8   
    透镜EPD=10mm 1k^oS$UT  
    截止频率=184lp/mm 0b 54fD=  
    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。 wb ;xRP"w  
         -$g#I  
    MnHNjsO#  
    在下面的图表中: JlJ a #  
    透镜EPD=13.31 mm iU:cW=W|M\  
    截止频率=250 lp/mm zKK9r~ M  
    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 Pc]HP  
         1B\WA8  
    ?&uu[y  
    vw@S>G lGg  
    杂散光对评价函数的影响 5Yndc)Z  
    4 H&#q>  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 -ze J#B)C  
    2t1ZIyv3 D  
    |V7*l1  
    51.%;aY~z  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: .ccp  
    oD@7 SF  
     
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