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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 5jxQW ;  
    tjT>VwqH  
    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。 %9oYw9 H!  
    F4L;BjnJ  
    建立系统 OEx^3z^  
    JW.=T)  
    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。 T~_/Vi  
    =#gEB#$x:  
    }Gyqq6Aeb  
    fw6UhG  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 \>QF(J [8  
             Xx:F)A8O  
         Y!J>U  
                   ~{,X3-S_H  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 j hbonuV_  
    kn"(mJe$  
    a ^d8I  
    sZGj"_-Hzu  
    PjA6Ji;Hu  
    9o*,P,j'}  
    jh2t9SI~  
    9}a_:hAy/  
    G6@M&u5RT  
         l>*"mh  
    分析 OyV<u@[i  
    kHw_ S-  
    这个系统的点扩散函数: R218(8S  
      •    Log (Normal PSF) 'R`tLN  
    •    λ = 0.55 mm ^sN (  
    •    0.32 waves 3rd order spherical ABE@n%|`  
    •    EPD = 10 mm evkH05+;W  
    •    f/# = 9.68 M])dJ9&e  
    点扩散函数如下图: <Rh6r}f  
    =0uAE7q(9  
    <S?ddp2  
           8#!i[UF dj  
    AL#4_]m'  
    系统的点扩散函数是: `\Hf]b  
    •     Log (Normal PSF) w2_bd7Wp<  
    •     λ = 0.55 mm nWQ;9_qBB  
    •     1 wave 3rd order spherical 5p.rwNE  
    •     EPD = 13.31 mm >D201&*G%  
    •     f/# = 7.27 =] *.ZH#h  
    点扩散函数如下图: gUyR_5q)8l  
    2^8%>,  
    8JmFi  
    ,|&9M^  
    演算 p-.n3AL  
    ]Oq[gBL"A  
    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: ]?*I9  
               9]q:[zm^  
    C8z{XSo  
    8 r_>t2$  
    在这个等式中变量定义如下: C z\Ppq  
    •     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) UTXSeNP  
    •     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) vWGwVH/K  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx (}}S9 K  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ^Q+g({  
    •    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, ...) gz3pX#S  
    •   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) pAT7)Ch  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 3}e%[AKh  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Q-1vw6d  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 V+O"j^Z_J  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) lRXK\xIP ,  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) itC-4^  
    •     F == focal length(焦距 l ok=  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) #8)*1?  
    @')[FEdW  
    比较 >$4d7.^hb/  
    hdrm!aBd  
    在下图中: o"*AtGR+"  
    透镜EPD=10mm 1dK*y'rx  
    截止频率=184lp/mm >y,-v:Vy  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 eH{[C*  
         7Hs%Cc"  
    Hw4%uS==V  
    在下面的图表中: :Y[LN  
    透镜EPD=13.31 mm t<#h$}=:Vt  
    截止频率=250 lp/mm irfp!(r  
    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 R rda# h^  
         r(P(Rj2~  
    kBffF@{  
    +llR204  
    杂散光对评价函数的影响 #"B\UN  
    d QqK^#  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 HPZ}*m'  
    9E6_]8rl  
    <*qnY7c&N;  
     a24"yT  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: .4E&/w+  
    t;}:waZD  
     
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