描述 0p}D(m2B m4l&
eEp 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。
ei[j1F 9E>|=d|(d 建立系统 9|gr0~j sWc*5Rt 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。
G'ei/Me6{ 42(Lb'G
rFj-kojg $4 S@ 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。
zU
gE~ U<_3^
)\J+Kiy) \b?" b 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*L0@Ak% 'kL#]
.ZVUd84B uF9C-H@:
0"\H^ &h^9}>rVjV
hog=ut GS a[
oh
[BqHx5Xz( FtfKe"qw 分析 7!EBH(,z $m].8? 这个系统的点扩散函数:
8&?s#5zA • Log (Normal PSF)
x7jC)M<k0 • λ = 0.55 mm
/
zB0J? • 0.32 waves 3rd order spherical
1DE<rKI • EPD = 10 mm
QgU8s'e • f/# = 9.68
J;{N72 点扩散函数如下图:
QxVq^H $c:ynjL|P-
\Zqng [z`31F M<.d8?p ) 系统的点扩散函数是:
jV>raCK_ • Log (Normal PSF)
[y'f|XN • λ = 0.55 mm
3=FZ9>by • 1 wave 3rd order spherical
K;>9ZZtl • EPD = 13.31 mm
.TND a& • f/# = 7.27
LcB]Xdsa( 点扩散函数如下图:
>VP=MbN jkiFLtB@V
fPn>v)lN{ tD(7^GuR 演算 KxYwJ )vjh~ybZ 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求:
6:Ch^c+IZ Z&1T
:km61 V5sg#|& 在这个等式中变量定义如下:
i'H/ZwU • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数)
_=Z,E.EN • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
JJ}0gZ • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
<>s`\ % • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
4zev^FR • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
P7nc7a • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx)
P&9Gga^I • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
s \;" X • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
yj;sSRT • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
J&[@}$N • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
!MYSfPdS • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
cC=[Saatsf • F == focal length(
焦距)
A+SE91m • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
'Jt]7;04p W-x?:X<} 比较 Gn|F`F uD1e!oU 在下图中:
4L ;% h 透镜EPD=10mm
$@^pAP 截止频率=184lp/mm
Hyb3 ;yQ 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。
\>jLRb|7Ts ;>
_$`
OMWbZ>jB 在下面的图表中:
P3cR l'] 透镜EPD=13.31 mm
//T>G_1 截止频率=250 lp/mm
T]t+E'sQ 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
C8[&S&<_< -yE/f2PgQ
f!oT65Vmi =Z P%mW&;} 杂散光对评价函数的影响 Ge-CY W3IpHV 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
"^w]_^GD$d 6l5:1|8b,!
,4zmb`dP< ;A|-n1e>Hc 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
4{hps.$?~ YVYu:}e3)