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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 !*#9b  
    R$&;  
    FRED可以计算一个给定系统MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 bn*:Bn1  
    %-n) L  
    建立系统 <F9-$_m  
    b <W\#3~G  
    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。 Mq> 4!  
    @\by`3*Q  
    7By7F:[b  
    o5Oig  
    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。 Rpn<"LIoB:  
             R~g|w4a@sC  
         J9T2 p\5  
                   $?GggP d  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 iYXD }l;r  
    XCM!8x?K  
    iK}p#"si  
    lNe4e6  
    I!/32* s1t  
    ,3:f4e\<  
    !u7KgB<=/F  
    {it.F4.  
    J*B-*6O44  
         do" m=y  
    分析 )\+Imn  
    <'\Nv._2a  
    这个系统的点扩散函数: Jn hdZa  
      •    Log (Normal PSF) <'=!f6Wh  
    •    λ = 0.55 mm X'OpR   
    •    0.32 waves 3rd order spherical 6))":<J  
    •    EPD = 10 mm n.+*_c8k  
    •    f/# = 9.68 C%4ed#  
    点扩散函数如下图: HI5NWdfRl  
    x1:mT[[$  
     2s}S9  
           HlE8AbEg  
    #S7oW@  
    系统的点扩散函数是: 'n|U   
    •     Log (Normal PSF) Pe:)zt0  
    •     λ = 0.55 mm +yL;?+s>=  
    •     1 wave 3rd order spherical O*N:A[eW  
    •     EPD = 13.31 mm eU"yF >6'  
    •     f/# = 7.27 QSaDa@OV  
    点扩散函数如下图: VxY]0&sq  
    QQAEG#.5  
    \S h/<z  
    ,i_+Z |Ls  
    演算 j~'.XD={  
    -VohU-6 |  
    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: 8~U ^G[!  
               $:s@nKgnD~  
    KR.;X3S}  
    AE~zm tW  
    在这个等式中变量定义如下: qT?{}I  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) NDRD PD  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) !gI0"p?  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx HxbzFu?h  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 21!X[) r  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) u(zgKoF9A  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) :'DX M{  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) |5flvkid  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 v7(7WfqP  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 RxP~%oADw  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) !$Uo$?gC  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 3nA^s"#p  
    •     F == focal length(焦距 Lv+{@)  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ]*NYuEgc  
    -aT-<+?s  
    比较 DVd8Ix<  
    n1\$|[^6  
    在下图中: "'5(UiSFz  
    透镜EPD=10mm 8i;1JA  
    截止频率=184lp/mm IYn`&jS{  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 wXQu%F3  
         8YZ9  
    )Q1aAS3  
    在下面的图表中: M2%@bETJ  
    透镜EPD=13.31 mm L\mF[Kd#+T  
    截止频率=250 lp/mm FKL4`GEm  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm ]2u   
         <?A4/18K  
    aH;AGbp  
    ;[o:VuTs  
    杂散光对评价函数的影响 w!UF^~  
    A"r<$S6  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 dg.1{6HM  
    ^m7y=CJM  
    R.i ]6H!  
    e,C c.T\o  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: :G6CWE  
    09 McUR@  
     
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