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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: 11-07
    描述 VM3H&$d(h  
    32IN;X|  
    FRED可以计算一个给定系统MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 XjwTjgL<  
    *X;g Y  
    建立系统 >P=xzg79  
    Xklp6{VH9  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 4[!&L:tR  
    ~5wCehSb  
    1*r {%6  
    .6 E7 R  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 Ac.z6]p  
             #V8='qD  
         00G[ `a5  
                   ^aZ Wu|p  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 ^U_B>0`ch  
    5hpb=2  
    U<r<$K  
    *k'9 %'<  
    7@DinA!  
    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  
    JpD YB  
    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]`$==c[  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) )@Zel.XD  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx lpp'.HTP  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); So8P 8TCK  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) sJ?kp^!g  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) U50X`J  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) +'Ge?(E4_  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 gvU6p[D  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ^Ue.9#9T&g  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) X! ]~]%K$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 v8X&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 TXaXJIp  
         Rk=B;  
    VO`A  
    %qQ(@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 a9I8W Q   
    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'-  
     
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