描述 VM3H&$d(h 32IN;X| FRED可以计算一个给定
系统的
MTF,本
教程解释了如何来实现这个功能。
XjwTjgL< *X;g
Y 建立系统 >P=xzg79 Xklp6{VH9 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的
透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,
参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。
4[!&L:tR ~5wCehSb 1*r{%6 .6E7 R 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。
Ac.z6]p #V8='qD
00G[`a5 ^aZ Wu|p 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,
波长为0.55 μm,功率为一个单位。
^U_B>0`ch 5hp b=2 U<r<$K *k'9 %'< 7@Di nA! T"Q4vk,3*J BsB}noN} ,oP-:q!PC ;8g#"p*& va;d[D,
分析 L#u6_`XJ+ XR\ iQ 这个系统的点扩散函数:
&nn.h@zje • Log (Normal PSF)
IFPywL{K • λ = 0.55 mm
oqDW}>. • 0.32 waves 3rd order spherical
FZA8@J|Q4 • EPD = 10 mm
/p>"|z • f/# = 9.68
]jHB'Y 点扩散函数如下图:
8`VMdo9 6w}:w?=6 v!F(DP.)Z 4g1u9Sc0 JpDYB 系统的点扩散函数是:
EmY4>lr • Log (Normal PSF)
C
[2tH2*# • λ = 0.55 mm
5[gkGKkf_ • 1 wave 3rd order spherical
#zy,x • EPD = 13.31 mm
g'Xl>q • f/# = 7.27
(Z,,H1L 点扩散函数如下图:
?>o39|M_w "W+4`A(/l c>UITM=!I
v8%]^` ' 演算 KFV]2mFN &6\rKOsn 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:
9i`LOl:; E?XA/z ! Xj/X. f8&=D4)-w 在这个等式中变量定义如下:
C3_*o>8 • 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)
gN]`$==c[ • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
)@Zel.XD • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
lpp'.HTP • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
So8P8TCK • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
sJ?kp^!g • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx)
U50X`J • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
+'Ge?(E4_ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
gvU6p[ D • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
^Ue.9#9T&g • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
X!
]~]%K$y • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
ry<
P LRN • F == focal length(
焦距)
I&xRK' • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
{'ZnxK' GS,pl9#V_ 比较 _xC~44 {0LdLRNZ 在下图中:
o+t?OG/0 透镜EPD=10mm
t!=S[ 截止频率=184lp/mm
v8 X&H 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。
W#wM PsB + mcN6/ ZRHTvxf 在下面的图表中:
NWpRzh8$u 透镜EPD=13.31 mm
wLO/2V}/ 截止频率=250 lp/mm
us cR/d
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
TXa XJIp Rk=B; VO`A %q Q(@TG 杂散光对评价函数的影响 1,QRfckks /f[_]LeV] 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
a9I8WQ m\>x_:sE Z~|J"2. ^
UzF
nW@a 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
,J^Op
}cT}G;L'-