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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 'hpOpIsHa  
    TN(Vzs%  
    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。 ZL( j5E  
    oac)na:O#  
    建立系统 _U s"   
    DrK]U}3fh"  
    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。 J9Ao*IW~  
    +Nt4R:N  
    ABWn49c.  
    M/N8bIC! Q  
    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。 v:t;Uk^Y  
             Vrt$/ d  
         e"E8BU  
                   $1yO Zp5  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 fiGTI}=P  
    }"D;?$R!  
    Bs"D<r&ro  
    (dy(.4W\  
    ]auvtm- [  
    !oWB5x~:P  
    ,mHME~  
    Ykxk`SJ  
    6'^_*n  
         m5K?oV@n  
    分析 vqm|D&HU  
    /ZvP.VW&  
    这个系统的点扩散函数: u{sHuVl  
      •    Log (Normal PSF) W/Dd7 G#IC  
    •    λ = 0.55 mm Sdu\4;(  
    •    0.32 waves 3rd order spherical bb6x} jR  
    •    EPD = 10 mm _Mw3>GNl  
    •    f/# = 9.68 @{Rb]d?&F?  
    点扩散函数如下图: @8L5 UT  
    ] ZV[}7I.  
    b>ai"!  
           +A}t_u3<  
    qM\ 2f<)  
    系统的点扩散函数是: 6,>$Jzs)5E  
    •     Log (Normal PSF) )/raTD  
    •     λ = 0.55 mm AdDX_\V,*  
    •     1 wave 3rd order spherical oD2:19M@p  
    •     EPD = 13.31 mm / Hr|u  
    •     f/# = 7.27  r h*F  
    点扩散函数如下图: wvv+~K9jq  
    wC1pfXa  
    %e iV^>  
    .9J^\%JD  
    演算 Ac:`xk<  
    @6;OF5VsQ  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: _2fW/U54_  
               !0;AFv`\  
    8E%LhA.  
    F 9%_@n  
    在这个等式中变量定义如下: PCT&d)}  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) mskG2mA  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) 4Mt3<W5  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx "N+4TfXy  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ;hT3N UCA  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) DyC*nE;  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) K9N31'  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 0D5Z#iW>1  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 VVJ0?G (?  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 lp`j3)  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) "laf:Ty1  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) "Bd-h|J  
    •     F == focal length(焦距 6 H|SiO9  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) |` T7}U  
    ^/n1h g  
    比较 a\P:jgF  
    ?_eLrz4>L^  
    在下图中: RY;V@\pRY+  
    透镜EPD=10mm iv*RE9?^  
    截止频率=184lp/mm ?!RbS#QV}  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 8"h;+;  
         V(ELrjB0  
    Cy-p1s  
    在下面的图表中: SeHrj&5U  
    透镜EPD=13.31 mm L^qCE-[  
    截止频率=250 lp/mm 13?:a[~=Y  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm  Xu-~j!  
         byM%D$R  
    /stvNIEa  
    ]]|#+$ ~  
    杂散光对评价函数的影响 d+DO}=]  
    gC$_yd6m L  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ]L3U2H`7  
    "Q@m7j)(  
    .gO|=E"  
    @Ou H=<YN  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: kFjv'[Y1N  
    CR [>5/:M  
     
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