描述 +'93%/: gk?H@b* 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。
,ZY\})`p c C) <Y#1 建立系统 C}3a^j VCnf`wZB" 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。
-Q<OSa=' os;94yd)
nr&| XHKLl?- 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。
>}NnzZ >+;}"J
,/V~T<FI Uea2WJpX 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。
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'CJ_&HR dZ*&3.#D5
ARnq~E@1 ,+h<qBsV@
S[y_Ewzq Tyaqa0
<Pe'&u jZmL7
V 分析 W]bytsl 7 u Q +]d 这个系统的点扩散函数:
GJE+sqMX1 • Log (Normal PSF)
FGc#_4SiL • λ = 0.55 mm
m*)jndXY • 0.32 waves 3rd order spherical
3 @O/#CP+ • EPD = 10 mm
0d:t=LKw) • f/# = 9.68
D_ej%QtB@ 点扩散函数如下图:
}LX!dDuwA $Fc}K+
9)=bBQyr: :TKx>~` g%^/^<ei 系统的点扩散函数是:
KkzG#'I1 • Log (Normal PSF)
(NfB+Ue} • λ = 0.55 mm
iDgc$'%? • 1 wave 3rd order spherical
`{yI|
Wf • EPD = 13.31 mm
mrKIiaU<J • f/# = 7.27
4T$jY}U 点扩散函数如下图:
*Ev8f11i& wpQp1){%Q
x+'Ea.^ 4XiQ8"C 演算 9|@5eN:N -cn`D2RP 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求:
?/,V{!UTtq h;#^?v!+
2p 7;v7)y =\i%,YY 在这个等式中变量定义如下:
@'hkU$N) • 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)
9-1'jNV • 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)
E"/k"1@ • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
3FO-9H • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
vs$.i • 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, ...)
/Gb)BJk! • 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)
pR`nQM-D • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
)N3/;U; • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
j2:9ahW
• if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
O\]{6+$fm! • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
QJx<1# • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
ehe#"exCB • F == focal length(
焦距)
,ag*
/ • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
M[iWWCX T| (w-)mv 比较 D=5%lL ?e+y7K}"] 在下图中:
m*7RC4"J 透镜EPD=10mm
s{Y-Vdx 截止频率=184lp/mm
u-.nR}DM_ 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。
,CqGO %DY dIQ3snG
awQB0ow'$P 在下面的图表中:
z<yqQ[ 透镜EPD=13.31 mm
v`7~#Avhz 截止频率=250 lp/mm
Fy6Lz.baB 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
(Nf!E[}Z H2+Ijn19E
Wn2J]BH R"F: ( 杂散光对评价函数的影响 4~ nf~ Tz\v.&? $ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
:V)=/mR mv/Nz?
rC/z8m3z }^odUIj 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
c47.,oTo wwa)VgoS[