描述 BXaA#} ;e J& +s 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。
P@p(Y2&~g }?#<)|_5 建立系统 a|32Pn RP7e)?5$s 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的
透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,
参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。
oKz|hks[6 6CLrP}
u
d37l/I ]~87v 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。
6t
TLyI$+ +XJj:%yt
Mvrc[s+o s9~W( Wi 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。
RqXcL,,9 LCRreIIgZ
z*l3O~mZ U{RW=sYB~9
;)5d
wq 7h<Q{X<A
>yg mE`g AASw^A3p
,!|/|4vh 2K!3+D" 分析 II)\rVP5 -$?xR]( f 这个系统的点扩散函数:
U'UV=:/- • Log (Normal PSF)
^T)HRT-k • λ = 0.55 mm
d%81}4f: • 0.32 waves 3rd order spherical
O!lZ%j@% • EPD = 10 mm
r{$ip"f • f/# = 9.68
qWHH%
L; 点扩散函数如下图:
'73dsOTIT Y;p _ff
k)b}"' I *.ri8 ]=2Ba<)m 系统的点扩散函数是:
)(9>r/bq • Log (Normal PSF)
4Ucg<Z&% • λ = 0.55 mm
vJ7I
[Z • 1 wave 3rd order spherical
VD;Ot<% • EPD = 13.31 mm
nY'0*:'u • f/# = 7.27
,_r"=>?@ 点扩散函数如下图:
rBkLwJ] 5CueD]
~_QZiuq& M3o dyO( 演算 'LpJ:Th ~jH@3\
?- 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:
'~VKH}b 84DneSpHsp
F.HD;C-;( ?!U=S=8 在这个等式中变量定义如下:
Mhm3u • 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)
j5|_SQOmt • 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)
Uy5IvG;O+ • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
HlqCL1\< • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
#25Z,UU • 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, ...)
Al09R,I; • 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)
;3U-ghj • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
Sav]Kxq{ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
lTvI;zy • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
zIi|z}WJ • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
$\Bzp<SN` • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
81eDN6
M\ • F == focal length(
焦距)
dQYb)4ir • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
--d<s .mn`/4 比较 AV Gu* cTCo~Pk4 在下图中:
}=z_3JfO 透镜EPD=10mm
'C8VD+p 截止频率=184lp/mm
K]Q#B|_T 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。
"X T7;! L{jJDd
rmu5K$pl 在下面的图表中:
NZ djS9 透镜EPD=13.31 mm
J 05@SG': 截止频率=250 lp/mm
XAW$"^p 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
p~6/+ap 'A;G[(SYy
y >r7(qg K*&M:u6E 杂散光对评价函数的影响 QO0}-wZR 5ppOG_ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
f.JZ[+ Zk4Hs%n
Oi AZA< e:fp8 k< 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
)uC],CbW{ V>ML-s9