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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 mim]nRd2v  
    XBCz\f  
    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。 DT;Hr4Z8^"  
    k}~|jLu@g  
    建立系统 j`(o\Fd )  
    UDhW Y.`'~  
    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。 (C1]R41'  
    PbCXcs  
     R:-^,/1  
    dnH?@ K  
    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。 ji:JLvf]%  
             "|(+~8[  
         /&a[D 2  
                   m%ak]rv([  
    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。 C}%g(YRhb  
    X]M)T  
    a~WtW]  
    3}2'PC  
    &*r YY\I  
    5_#wOz0u$  
    LsoP >vJG  
    ~}(}:#>T  
    )FYz*:f>&  
         kF`2%g+  
    分析 )Yy`$`  
    eE+zL ~CE  
    这个系统的点扩散函数: [PdatL2  
      •    Log (Normal PSF) (ybKACx  
    •    λ = 0.55 mm S!0<aFh  
    •    0.32 waves 3rd order spherical L6O* aZ|  
    •    EPD = 10 mm {a\m0Bw/  
    •    f/# = 9.68 y>UM~E  
    点扩散函数如下图: Quqts(Q)+  
    m6bAvy]3<t  
    eE '\h  
           ^/U-(4O05*  
    b[%sKl  
    系统的点扩散函数是: @/g%l1$`  
    •     Log (Normal PSF) amK"Z<V F  
    •     λ = 0.55 mm /z.Y<xOc  
    •     1 wave 3rd order spherical KQ9~\No]  
    •     EPD = 13.31 mm n>" 0y^v  
    •     f/# = 7.27 1.6yi];6  
    点扩散函数如下图: AQw1,tGV  
    F2saGpGH  
    !uLz%~F  
    9LI #&\lba  
    演算 ,6uON@  
    zW+X5yK  
    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: bH%k)  
               j'R{llZW  
    _0 Qp[l-  
    R?V s8?  
    在这个等式中变量定义如下: e$u=>=jV]  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) &Op_!]8`U  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) U-&dn%Sq  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 6vAq&Y{JB'  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 0K<y }  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) mnh>gl!l  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) >x]b"@Hkw  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 3#<b!Yz  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ^K. d|z  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 % P .(L  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) <=[,_P6|  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 2.)xWCG  
    •     F == focal length(焦距 _4Z|O]  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 6[b'60CuZL  
    a~ sU  
    比较 v'na{"  
    Jh`Pq,B:  
    在下图中: W}{RJWr  
    透镜EPD=10mm o b;]  
    截止频率=184lp/mm g?&_5)&  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 jGy%O3/  
         Mm7;'Zbg  
    :59fb"^$  
    在下面的图表中: je LRS8];  
    透镜EPD=13.31 mm &\6Buw_  
    截止频率=250 lp/mm }x!=F<Q!r  
    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 utOATjB.z  
         Bp&7:snGt  
    s2F<H#  
    \vwsRT 1  
    杂散光对评价函数的影响 iXLODuI  
    l Oxz&m  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ~C M%WvS  
    Uao8#<CkvJ  
    3kqO5+,C  
    "}ibH{$lM  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: v3\ |  
    \"k[y+O],4  
     
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