描述 i;*c|ma1> =#n05*^ 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。
EonZvT-D= g$kK)z 建立系统 ;SeDxyKG &1893#V 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的
透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,
参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。
)QaI{ z UF=5k~7<b
YTQ|Hg6jO 's@v'u3 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。
HD ?z R}Uvi9?
NwD*EuPF : Hx2UDHF 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,
波长为0.55 μm,功率为一个单位。
j#Ly!%dp !Qjpj KRy
"v/^nH kOETx
7'7bIaJk m LPQ5`_
2,/("lV@0 B@e,3:
c%>t(ce`Tl 9 }|Bs=q 分析 /#20`;~F) H.XD8qi3W 这个系统的点扩散函数:
xO9,,w47 • Log (Normal PSF)
p]*$m=t0r • λ = 0.55 mm
jIv+=b#oT • 0.32 waves 3rd order spherical
f|WNPFQ$x • EPD = 10 mm
cz
OhSbmc • f/# = 9.68
#l2wF>0 点扩散函数如下图:
E,shTh%&~ P9:7_Vc
hUSr1jlA #p&iH9c_ %bZ3^ ub}t 系统的点扩散函数是:
s#&jE
GBug • Log (Normal PSF)
k )Z? • λ = 0.55 mm
Xp1xhb*^ • 1 wave 3rd order spherical
g~h`wv' • EPD = 13.31 mm
]x:>~0/L • f/# = 7.27
(3 8.s:- 点扩散函数如下图:
ymY,*Rb 8^\DQ&D
&.an- vlw2dY@^ 演算 Of7j~kdh83 DGO_fR5L 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求:
vUS$DUF 8? W\kf$
'1~mnmiP 8UwL%"?YB 在这个等式中变量定义如下:
,8;;#XR3 • 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)
%((F}9_6 • 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)
J^hj
R%H • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
1& YcCN\k • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
;EW]R9HCH • 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, ...)
_MR|(mV • 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)
R)WvU4+U • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
@bmu4!"d • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
9x ?" %b • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
7 '2E-#^ • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
kMo;<Z • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
^>.?kh9z • F == focal length(
焦距)
szF[LRb • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
@Q!f^ $ENA$ 比较 k
<A>J-| ?:s `}b 在下图中:
0
!E* > 透镜EPD=10mm
3xsC"c> 截止频率=184lp/mm
.oO_x> 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。
:)g=AhBF <uU AAHi
1FjA 在下面的图表中:
&1F)/$,v 透镜EPD=13.31 mm
Fb*^GH)J 截止频率=250 lp/mm
)$P!7$C- 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
58mzh82+ 3VCyq7B^
}pu2/44=W )U>q>< 杂散光对评价函数的影响 m qPWCFP 1e'-rm
F 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
Iu2RK I= x
%~4R)bsJ' +"?K00*( 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
5G_*T -[~{c]/ c