描述 5jxQW
; tjT>VwqH 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。
%9oYw9H! 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#$x:
}Gyqq6Aeb fw6UhG 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。
\>QF(J [8 Xx:F)A8O
Y!J>U ~{,X3-S_H 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,
波长为0.55 μm,功率为一个单位。
jhbonuV_ kn"(mJe$
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[UFdj 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\Pp q • 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)
lok= • 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