描述 @%mJw
u K1]m:Y< 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。
ea!_/Y seO7/h_a 建立系统 f&x7g. I *mH++3h 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。
4,kdP)Md$ d2f
uM|*y-4 .=rS,Tpo 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。
$< &N# uEqL Dg
i!5zHn zyb>PEd. 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,
波长为0.55 μm,功率为一个单位。
Te&F2`vo dJ~AMol
d'Cn] < M}Sn$h_
8XFs)1s[ '*K}$+l
\/E+nn\) @,btQ_'X
-js:R+C528 RlJt+lnV 分析 i}d^a28 -DWyKR= j" 这个系统的点扩散函数:
BC|=-^( • Log (Normal PSF)
tS|gQUF17 • λ = 0.55 mm
|T!ivd1G • 0.32 waves 3rd order spherical
7{0;<@ • EPD = 10 mm
|^: A,%> • f/# = 9.68
@ Gxnrh6 点扩散函数如下图:
Q7u/k$qN 3.[ fTrzJ
tkQ#mipAj -qv*%O@ vRp#bScc 系统的点扩散函数是:
gl k-: # • Log (Normal PSF)
PHZ+u@AA6@ • λ = 0.55 mm
/K!&4mK • 1 wave 3rd order spherical
]mO$Tg&s~ • EPD = 13.31 mm
,mkXUW • f/# = 7.27
6k569c{7 点扩散函数如下图:
-B+Pl* mar6/*`I#+
QYl
Pr&O9 # !:u*1 演算 E]T>m!6 HP/f`8 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:
.x6c.Y.S =E E>QM
_c[Bjip l~_]k 在这个等式中变量定义如下:
+MHsdeGU1W • 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)
t(d$v_*y51 • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
,gag_o{*a • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
a| w.G "W • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
TU-aL • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
Q}/2\Q=)j • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx)
uP;qs8 • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
..Q$q2. • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
Ii*tux!S • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
QkY]z~P4 • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
T;?=,'u • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
#RfNk;kaA • F == focal length(
焦距)
_f^JXd,7v • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
f}1B- nYA@t=t0 比较 $-x@P9im NFYo@kX>
G 在下图中:
{DP%=4 透镜EPD=10mm
.k_>
BD]; 截止频率=184lp/mm
kK62yz, 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;*Z& gfr
y5e
pv3SAO4 在下面的图表中:
__B`0t 透镜EPD=13.31 mm
p'@|Oq& 截止频率=250 lp/mm
Bsr;MVD 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
htgtgW9
^P /=y _#l
|o6g{#1 lla ?;^, 杂散光对评价函数的影响 j@ehcK9| bi:TX<K+ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
F\K&$5J{p 9Q*T'+V
+mgm39 ) (4.7> 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
uT\|jv, \vKKq/f