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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 In)8AK(Hw  
    l;^Id#N  
    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。 K#q1/2  
    B|E4(,]^  
    建立系统 d*80eB9P  
    0<"4W:  
    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。 "IbXKS>t  
    rhU]b $A  
     GZ.Xx  
    kBZnR$Cl  
    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。 KEF"`VTB@  
             *aF#on{  
         S*,DX~vig  
                   ';"W0  
    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。 #(6^1S%  
    `8^4,  
    :%ms6j/B&V  
    ?;NC(Z,  
    !p$z8~  
    @jb -u S  
    Wj0=cIb  
    ?K9&ye_rgw  
    ;{mKt%#  
         bHx09F]  
    分析 v eP)ElX  
    ia#Z$I6  
    这个系统的点扩散函数: r(=  
      •    Log (Normal PSF) R5PXX&Q  
    •    λ = 0.55 mm B->3/dp2c'  
    •    0.32 waves 3rd order spherical 8Mx+tA  
    •    EPD = 10 mm g \]2?vY.  
    •    f/# = 9.68 :E ]Ys  
    点扩散函数如下图: *d%"/l^0  
    -Zs.4@GH  
    UQZ<sp4v;  
           M\4pTcz{  
    AAbI+L0m{  
    系统的点扩散函数是: Cu*+E%P9`  
    •     Log (Normal PSF) G i 1Jl"  
    •     λ = 0.55 mm |C;8GSw>|F  
    •     1 wave 3rd order spherical oSd TQ$U!D  
    •     EPD = 13.31 mm 6&jW.G8/  
    •     f/# = 7.27 S0-f_,(  
    点扩散函数如下图: OR84/^>  
    RsTz3]`yv  
    @ \{L%y%a0  
    Da.eVU;  
    演算 b,vSE,&xP  
    3$<u3Zi6  
    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: -G\svwv@)  
               n=t50/jV3=  
    yjcZTvjJ  
    3y#0Lb-y  
    在这个等式中变量定义如下: 1!N|a< #  
    •     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) (i..7B:  
    •     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) z;T_%?u  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx Q,pnh!.-c  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ].AAHu5  
    •    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, ...) 8PKUg "p  
    •   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) [)efh9P*  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) >* Ag0.Az  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 %5g(|Y]  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 :%&|5Ytb  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) xxnvz  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) FX1[ 2\  
    •     F == focal length(焦距 ~&}e8ah2  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) Ms4~P6;%  
    38<Z=#S  
    比较 pW[KC!  
    K_SURTys  
    在下图中: -hd@<+;E  
    透镜EPD=10mm dG8_3T}i  
    截止频率=184lp/mm *'i9  
    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。 RpmOg  
         e]9Z]a2  
    { l0[`"EF  
    在下面的图表中: 8]@$7hy8  
    透镜EPD=13.31 mm [SKN}:D  
    截止频率=250 lp/mm `[)!4Jb  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm -- >q=hlA  
         VTUY#+3  
    {s7 3(B"  
    Q[n*ce7L0  
    杂散光对评价函数的影响 Y5fz_ [("  
    6 2*p*t  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 >TQNrS^$J  
    5eLm  
    E4QLXx6Wa&  
    W9D~:>^YP  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 6 l,8ev  
    5+DId7d'n  
     
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