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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 EZiGi[t7  
    o9HDxS$~^  
    FRED可以计算一个给定系统MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。  K[TMTn  
    e$(i!G)  
    建立系统 s?K4::@Fv  
    El&pu x2  
    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。 :S7yM8 b`  
    u= +  
    f<'&_*7,|t  
    Zk;;~ESOU  
    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。 ~KfjT p#  
             "Lpt@g[HF  
         k0D&F;a%  
                   Xhkw<XbV  
    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。 .}y Lz  
    NtOR/*  
    Q}Vho.N@=  
    nt[0krG  
    v <Ze$^ e&  
    TuCOoz@d  
    #XY]@V\  
    ;09J;sf  
    ~ pdf'  
         u]MF r2  
    分析 ^9b `;}).  
    &Y=NUDt_  
    这个系统的点扩散函数: <,hBoHZSL  
      •    Log (Normal PSF) :3n.nKANr  
    •    λ = 0.55 mm K ;xW/7?  
    •    0.32 waves 3rd order spherical ?H c A&  
    •    EPD = 10 mm kWz%v  
    •    f/# = 9.68 c`}X2u]k  
    点扩散函数如下图: YV940A-n  
    =,]J"n8|v  
    xNqQbk F  
           X9gC2iSs]  
    EIEq[`h  
    系统的点扩散函数是: q(p0#Mk,E  
    •     Log (Normal PSF) yaR;  
    •     λ = 0.55 mm coFg69\^  
    •     1 wave 3rd order spherical q@-qA]  
    •     EPD = 13.31 mm (Mm{"J3uv  
    •     f/# = 7.27 n)7icSc  
    点扩散函数如下图: /[IQ:':^  
    xR&,QrjQG  
    KE&}*Nf[  
    KE3 /<0Z  
    演算 =U2Te  
    eo_T .q  
    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: pOYtN1uN|  
               q5W'P>  
    S7q &|nI  
    =GVhAzD3  
    在这个等式中变量定义如下: Z =c@Gd  
    •     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) QPcB_wUqu  
    •     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) td&l T(7  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx |YFD|  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); U44H/5/  
    •    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, ...) _z5CplO  
    •   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) e d*AU,^@v  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) e,*[5xQ  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 /a|NGh%  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 c6m,oS^  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) Xh/av[Q  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) fx-*')  
    •     F == focal length(焦距 5l}h8So4  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) bN&da [K  
    K)@}Ok"#\4  
    比较 7:<Ed"rdE  
    U}0/V c26  
    在下图中: zNf5OItx  
    透镜EPD=10mm cj<@~[uw  
    截止频率=184lp/mm 9.=#4OH/  
    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。 ):@%xoF5  
         j[`?`RyU  
    9p4U\hx  
    在下面的图表中: Z :+#3.4$3  
    透镜EPD=13.31 mm %4Zy1{yKs_  
    截止频率=250 lp/mm -JENY|6  
    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 ;#i$0~lRl  
         ?63JQ.;  
    *~uuCLv_  
    z0[ZO1Fo(  
    杂散光对评价函数的影响 uCfp+  
    []0~9,u  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 [ d7]&i}*|  
    Oha g%<1#  
    9`{2h$U  
    *^Y0}?]qT  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: >pvg0Fh  
    }z+"3A|  
     
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