描述 p<}y'7( Ei\>gXTH1- 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。
pl)?4[`LUc @+Sr~:K 建立系统 78~/1- c~;VvYu 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。
z;Fz3s7 e6
x#4YH
*+2_!=4V q-uzu ! 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。
9=}[~V n z8]@Gh+
(
<t*<SdAq>` o?Cc 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。
^;.u}W ,J-|.ER->
WVKAA. "PO8 Q
%*wEzvt* ^cSfkBh
UnYb}rF#% ,Z _@]D@
0Q?%B6g$m[ aR('u:@jHi 分析 s/s&d pT* '5[(QM5Gi& 这个系统的点扩散函数:
)b>misb/ • Log (Normal PSF)
V45adDiZ • λ = 0.55 mm
.=t:Uy • 0.32 waves 3rd order spherical
?A_+G 5 • EPD = 10 mm
y
5=rr3%v • f/# = 9.68
SE@TY32T 点扩散函数如下图:
!Ko> Mx`';z8~
B)1( gO"G/ VKX|0~ 系统的点扩散函数是:
= >tkc/aa • Log (Normal PSF)
"VSx?74q • λ = 0.55 mm
5B2p_$W# • 1 wave 3rd order spherical
hfyU}`]
• EPD = 13.31 mm
/2c(6h • f/# = 7.27
W}
H~ka 点扩散函数如下图:
N[Ei%I n*na6rV\k
QT^b-~^ B@i%B+qCLv 演算 nGYimRYO S7nx4c2xK~ 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:
~LV]cX2J( yt5<J-m
w4\
3* Wkjp:`(-$r 在这个等式中变量定义如下:
FdzdoMY • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数)
JJ}DYv • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
H)gc"aRe;Y • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
ZAN~TG<n • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
% X %zK1 • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
Cb+$|Kg/"b • 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)
{cIk-nG-_ • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
h4|}BGO • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
g0U?`;n$ • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
Bl8|`R^g • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
O_4B>
)zd • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
43M.Hj] • F == focal length(
焦距)
?2Z`xL9QT • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
4OgH+<G a~_JTH4=t 比较 /(hTk&
3x+=7Mg9 在下图中:
rXD:^wUSc 透镜EPD=10mm
H{=G\N{ 截止频率=184lp/mm
`NgQ>KV! 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。
p!^K.P1 ' 4=|Q2qgFV
A-=hvJ5T 在下面的图表中:
UWV%y P 透镜EPD=13.31 mm
>uq0}HB$a 截止频率=250 lp/mm
'F.P93 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
fK+E5~vQ #!UJY%c~
tm=,x~ eUB!sR% 杂散光对评价函数的影响 9S}rTZkEq ~i?A! 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
$o5i15Oy. ;)CN=J!
{x,)OgK!{ +ynhN\S$/ 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
ui#nN .-tR <{
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