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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 7b@EvW6X}  
    #Yj0'bgK  
    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。 ~3f#cEP>d}  
    ?_n.B=H`8  
    建立系统 _mXq]r0  
    ecf<(Vl}  
    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。 B>a`mFM  
    K%Q^2"Eb0  
    [ .dNX  
    D|9B1>A,m  
    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。 0Xk;X1Xl  
             ~R!(%j ]  
         C. 8>  
                   Hvor{o5|tB  
    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。 [HQ17  
    ,ISq7*%F  
    3%|<U51  
    #c/v2  
    d5^ipu  
    =bv8W < #  
    aoF>{Z4&B  
    +zL=UEBN  
    t*.v!   
         o~es> ;  
    分析 / HaS.  
    vkbB~gr@*  
    这个系统的点扩散函数: nV']^3b  
      •    Log (Normal PSF) A=h`Z^8\B  
    •    λ = 0.55 mm B(^fM!_%-6  
    •    0.32 waves 3rd order spherical 7M*+!al9  
    •    EPD = 10 mm c%uhQ 62  
    •    f/# = 9.68 66Hu<3X P  
    点扩散函数如下图: :nZ*x=aq  
    $8_*LR$  
    \I'A:~b)L  
           5l(;+#3y/  
    |l)Oy#W  
    系统的点扩散函数是: O8dDoP\F2  
    •     Log (Normal PSF) 39~fP)  
    •     λ = 0.55 mm Iun!r v  
    •     1 wave 3rd order spherical +[~\\X  
    •     EPD = 13.31 mm 6e~+@S  
    •     f/# = 7.27 by8d18:it  
    点扩散函数如下图: B8a!"AQ~5  
    zROyG  
    @ju-cv+  
    \19XDqf8  
    演算 )(DV~1r=  
    Th,2gX9  
    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: @ZX{q~g!  
               GSpS8wWD }  
    U*a!Gn7l  
    ]]`+aF0  
    在这个等式中变量定义如下: 09x\i/nb  
    •     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) #+_Oy Z*  
    •     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) VQo7 se1P  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 4r5,kOFWb  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Y{p *$  
    •    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, ...) oMMU5sm  
    •   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) (iWNvVGS  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) :;??!V  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 p=405~  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 OWq~BZ{  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) Wg}#{[4  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) cUy6/x9&  
    •     F == focal length(焦距 -,5g cD  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) D=dY4WwG  
    r0S7e3xb  
    比较 Ir}&|"~H  
    +d'h20  
    在下图中: +9h6{&yr1  
    透镜EPD=10mm Ogjjjy84vM  
    截止频率=184lp/mm 5#2vSq!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。 ;#Mq=Fr-SG  
         MGmtA(  
    +Z{ 4OJK  
    在下面的图表中: y>~Ke UC  
    透镜EPD=13.31 mm ff:&MsA|,  
    截止频率=250 lp/mm I=3q#^}[  
    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 8-SVgo(  
         m9PcDhv  
    H!45w;,I  
    aMz%H|/$  
    杂散光对评价函数的影响 !J:DBtGT  
    gV`:eNo*  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 &Vonu*  
    UiYA#m  
    *dKA/.g  
    YJ75dXc&&  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: -rH3rKtf~  
    {yG)Ii  
     
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