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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 *GJ:+U&m[  
    0elxA8Z~e  
    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。 IXWQ)  
    6Hk="$6K  
    建立系统 {jW%P="z$"  
    b# u8\H  
    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。 g5Hr7K m  
    gw+eM,Yp  
    [pL*@9Sa&  
    dxCPV6 XI  
    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。 n'M>xq_  
             cS(;Qs]Q  
         cDIBDC  
                   '1-maM\r  
    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。 lL0M^Nv  
    U*\17YU6h  
    ~x#vZ=]8  
    OhFW*v  
    y3JMbl[S0  
    64umul  
    A[)C:q,  
    4x=(Zw_X  
    X{\jK]O  
         QIK 9  
    分析 G\kpUdj}  
    `*_CElpP"  
    这个系统的点扩散函数: <#*.}w~  
      •    Log (Normal PSF) sJU`u'w  
    •    λ = 0.55 mm z:}nBCmLV  
    •    0.32 waves 3rd order spherical d:rGyA]  
    •    EPD = 10 mm WbcS: !0  
    •    f/# = 9.68 EI1? GB)b  
    点扩散函数如下图: )];aIA$  
    p$XKlg&  
    ?\y%]1  
           [_.n$p-  
    !YE zFU`L  
    系统的点扩散函数是: HdNnUDb$B  
    •     Log (Normal PSF) HID([Wk  
    •     λ = 0.55 mm 8@eOTzm  
    •     1 wave 3rd order spherical e;(  
    •     EPD = 13.31 mm eV2mMSY  
    •     f/# = 7.27 6R4<J% $P  
    点扩散函数如下图: v&;:^jJ8  
    U(,.D}PG  
    <]U1\~j  
    OfZN|S+~W  
    演算 sn{tra  
    {HrZ4xQnpV  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: q>s`uFRg(  
               MKg,!TELe  
    S v`qB'e2  
    5-vo0:hk  
    在这个等式中变量定义如下: -LWK*q[J;*  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) :Li/=>R^  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) @R q}nq=k  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx Mvcfk$pA  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ue{xnjw>U  
    •    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, ...) Jp~zX lu  
    •   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) RE"^ )-  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) g0&\l}&%U  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 DL8x":;  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ,hRN\Kt)p  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 1[PMDS_X  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 'jfRt-_-  
    •     F == focal length(焦距 !mnUdR|>(  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) DBgMC"_   
    (K<9h L+X  
    比较 uY#TEjGh]  
    i.y)mcB4  
    在下图中: ;[ 'a  
    透镜EPD=10mm Es4qPB`g.  
    截止频率=184lp/mm zP)~a  
    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。 Zv!{{XO2;  
         *hY2.t; X  
    h~} .G{"  
    在下面的图表中: "484 n/D  
    透镜EPD=13.31 mm N4!<Xj  
    截止频率=250 lp/mm 7E7dSq  
    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 l67Jl"v  
         v~)LO2y   
    e2)autBe  
    !0}\&<8/m  
    杂散光对评价函数的影响 <48<86TP  
    ajH"Jy3A  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ftbpqp'  
    6lFfS!ZFA  
    MuI2?:~:*4  
    RHY4P4B<v>  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: xge7r3i  
    SNpi=K!yn  
     
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