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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 aK]7vp+  
    :@.C4oq  
    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。 IuNkfBe4m  
    "37*A<+f  
    建立系统  ylk{!  
    :Df)"~/mO+  
    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。 ^w>&?A'!  
    aiYo8+{!#  
    Hw Z^D= A  
    VsEGX@;tO  
    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。  1Yud~[c  
             &GuF\wJ{7  
         Sa Cx)8ul0  
                   PC|'yAN:  
    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。 pjACFVMFX  
    o~= iy  
    2xDQ :=ec  
    rsWQHHkO  
    Rfht\{N 7  
    %*6RzJO6  
    ' PELf P8  
    kfXS_\@iW1  
    `qE4U4  
         zhX;6= X2  
    分析 T8U[xu.>  
    V7:\q^$  
    这个系统的点扩散函数: K5{{:NR$  
      •    Log (Normal PSF) 4Q;<Q"  
    •    λ = 0.55 mm \*uugw,\y  
    •    0.32 waves 3rd order spherical hcyn  
    •    EPD = 10 mm v;Es^ YI  
    •    f/# = 9.68 AP0|z  
    点扩散函数如下图: ABcBEv3  
    L?HF'5o  
    0(8gQ 2n  
           fWj@e"G  
    zrrz<dW  
    系统的点扩散函数是: FuuS"G,S  
    •     Log (Normal PSF) 7,h3V=^)Q  
    •     λ = 0.55 mm PK+ x6]x  
    •     1 wave 3rd order spherical S;8.yj-  
    •     EPD = 13.31 mm VG)="g[%)  
    •     f/# = 7.27 +#~O'r]%GG  
    点扩散函数如下图: q[P~L`h S  
    80}4/8  
    eQ<xp A  
    &$F[/[Ds+  
    演算 ^>^ \CP]  
    Jn*Nao_)  
    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: g5}lLKT  
               VHW`NP 5Jl  
    $T),DUYO  
    \!<"7=(J{4  
    在这个等式中变量定义如下: jn$j^ 51`C  
    •     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) /'4Q{8.a  
    •     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) >ZeEX, N  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx r1G8]agO  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); =&2$/YX0D  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) b+Vi3V  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) 5mavcle{4r  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) :_Fxy5}  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Sph*1c(R  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 c4 5?St  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) H* /&A9("  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 4gOgWBv  
    •     F == focal length(焦距 :G 5C ]'t  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) )[jy[[K(  
    IY)5.E _  
    比较 JT)k  
    ~C| ,b"  
    在下图中: s@~/x5jwCs  
    透镜EPD=10mm <Oa9oM},d  
    截止频率=184lp/mm Q>=-ext}q  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 TKOP;[1h  
         ZMdW2_*F   
    K_#UZA< Y  
    在下面的图表中: .S!-e$EJ  
    透镜EPD=13.31 mm H)5QqZ8  
    截止频率=250 lp/mm @.ZL7$|d  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm Gw{+xz KJ  
         Dtt-|_EMS  
    X+iK<F$  
    iyj3QLqE  
    杂散光对评价函数的影响 %S`ik!K"I  
    Hf%_}Du /`  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 C[8KlD  
    {ma;G[!  
    v`B4(P1Z  
    <*Ub2B[m  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: k[9A,N^lZB  
    )0-o%- e  
     
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