描述 3 _DJ t+WUz#i" 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。
P.t7_v> Kv\uBMJNW 建立系统 2mvp|<" H]f8W]"c[ 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。
euh rEjwkH `~W ?a
^w}BXVn Ria*+.k@"B 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。
)d?L*X~y' >R6>*|~S
G-T2b,J
[ #J
c)v0_ 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。
0R?LWm
j N^tH&\G\m
V)r6bb{^ <Dp[F|r
I9r> 3? 5l(NX
yYZ0o.<&T* w8AHs/'r
W\yaovAt 3H/4$XJB 分析 Q pbzx/2h Rlf#)4 这个系统的点扩散函数:
M6b6lhg • Log (Normal PSF)
{BJn9B • λ = 0.55 mm
-jsk-, • 0.32 waves 3rd order spherical
K~>ESMZ5 • EPD = 10 mm
=arrp: • f/# = 9.68
a<`s'N1G 点扩散函数如下图:
{5gh. IOOAaa @(
2l!* o7 (
u}tUv3 MXU8QVSY" 系统的点扩散函数是:
zz+[]G+"2m • Log (Normal PSF)
$T80vEi+u • λ = 0.55 mm
];o[Yn'>o • 1 wave 3rd order spherical
Tj*Vk $}0 • EPD = 13.31 mm
|;_uN q9 • f/# = 7.27
:s OsG&y 点扩散函数如下图:
VpkkiN 9AdA|/WV
C_DXg-a2lu tO^KCnL 演算 N-Nq* A5> ,e| 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求:
ww"HV;i nZ2mY!*
/!Ng"^.e Os-sYaW 在这个等式中变量定义如下:
]RJcY1 • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数)
x7]Yn'^' • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
KoNJ;YiKtN • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
2U;ImC1g • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
L.@o • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
7 a}qnk% • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx)
^/kn#1H7& • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
Zxwcj(d • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
eD481r • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
J,k|_JO • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
le-Q&* • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
>~sAa+Oxi • F == focal length(
焦距)
}vbs6u • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
_# /zH~V% @dzO{) 比较 ZsPT!l, 4j'cXxo 在下图中:
MZX-<p+ 透镜EPD=10mm
(ft8,^=4 截止频率=184lp/mm
czV][\5 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。
#X(KW&;m 1 f;k)x
D^knN-nZ* 在下面的图表中:
AVys`{*c 透镜EPD=13.31 mm
']hB_4v 截止频率=250 lp/mm
#FBq8iJ 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm
.(0'l@#fT =;9*gDf D
/{';\?w <"g ^V 杂散光对评价函数的影响 .*N,x0B( C[ ehw 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
jQp7TdvLE$ Fx.hti
w{t2Oo6Q0+ 9w Pc03a 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
^nYS@ EhkvC>y