描述 \
$;E, w=Ac/12 FRED可以计算一个给定
系统的
MTF,本
教程解释了如何来实现这个功能。
ON.C%-T- 9fj3q>Un, 建立系统 gHpA@jdC* 18f!k 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的
透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,
参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。
thy)J.<J tgSl(.
Q1yMI8 B+[ri&6X\ 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。
XP'<\ OJ^kESrm8
HX%lL}E X |zQZ<CO 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,
波长为0.55 μm,功率为一个单位。
?~X*\ ~~>`WA\G5,
"HX,RJ
@^K `2-6Qv
1BK!<}yI{ :FB-GNd
U l8G R v|fA)Ww
go >*n\ N^</:R 分析 6a6;]lsG g@0<`g 这个系统的点扩散函数:
)r2$!(NQ • Log (Normal PSF)
/e5' YVP • λ = 0.55 mm
}MQNzaXY^ • 0.32 waves 3rd order spherical
(mbC! !> • EPD = 10 mm
{9?++G"\ • f/# = 9.68
KYa}k0tVAp 点扩散函数如下图:
qaJ$0,]H+ hWc`4xdl
.)=T1^[hI NZT2ni4 >=Bl/0YH 系统的点扩散函数是:
[bM$n
m • Log (Normal PSF)
5&A{IN • λ = 0.55 mm
:kU#5Aj gK • 1 wave 3rd order spherical
DBTeV-G9~R • EPD = 13.31 mm
vge4&H3a& • f/# = 7.27
VWhq+8z 点扩散函数如下图:
Q/D?U[G N;Hoi8W
]hE%Tk- a(.q=W 演算 HGycF|]2 , e^&,5b 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:
RJ}%pA4I f2h`bO
WO;2=[#O; *<HA])D, 在这个等式中变量定义如下:
v7-z<'?s~ • 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)
!m]_tB • 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)
1fgO3N • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
YQ? "~[mL • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
2/o_,k • 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, ...)
`L~gERW# • 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)
6&oaxAp<s • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
.+3~
w • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
,c]<Yu • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
GZxPh&BM? • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
Sb QM!Q • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
$Gs9"~z?; • F == focal length(
焦距)
Q*jNJ^IW • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
N[=c|frho gn-@OmIs 比较 3M^s
EaUI }BYs.$7 在下图中:
idzc4jR6BT 透镜EPD=10mm
x*'2%3C~ 截止频率=184lp/mm
Mi^/`1 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。
wXR7Ifrv a~*wZJ
5,_DM
在下面的图表中:
R6m6bsZ` 透镜EPD=13.31 mm
=|+%^)E
截止频率=250 lp/mm
/Fj*sS8 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
ntr&