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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 i;*c|ma1>  
    =#n05*^  
    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。 EonZvT-D=  
    g$kK)z  
    建立系统 ;SeDxyKG  
    &1893#V  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 )QaI{ z  
    UF=5k~7<b  
    YTQ|Hg6jO  
    's@v'u3  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 HD?z   
             R}Uv i9?  
         NwD*EuPF:  
                   Hx2UDHF  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 j#Ly!%dp  
    !Qjpj KRy  
    "v/^nH  
     kOETx  
    7'7bIaJk  
    mLPQ5`_  
    2,/("lV@0  
    B@e,3:  
    c%>t(ce`Tl  
         9 }|Bs=q  
    分析 /#20`;~F)  
    H.XD8qi3W  
    这个系统的点扩散函数: xO9,,w47  
      •    Log (Normal PSF) p]*$m=t0r  
    •    λ = 0.55 mm jIv+=b#oT  
    •    0.32 waves 3rd order spherical f|WNPFQ$x  
    •    EPD = 10 mm cz OhSbmc  
    •    f/# = 9.68 #l2wF>0  
    点扩散函数如下图: E,shTh%&~  
    P9:7_Vc  
    hUSr1jlA  
           #p&iH9c_  
    %bZ3^ ub}t  
    系统的点扩散函数是: s#&jE GBug  
    •     Log (Normal PSF) k)Z?  
    •     λ = 0.55 mm Xp1xhb*^  
    •     1 wave 3rd order spherical g~h`wv'  
    •     EPD = 13.31 mm ]x:>~0/L  
    •     f/# = 7.27 (3 8.s:-  
    点扩散函数如下图: y mY,*Rb  
    8^\DQ&D  
    &.an-  
    vlw2dY@^  
    演算 Of7j~kdh83  
    DG O_fR5L  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: vUS$DU F  
               8?W\kf$  
    '1~mnmiP  
    8UwL%"?YB  
    在这个等式中变量定义如下: ,8;;#XR3  
    •     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) %((F} 9_6  
    •     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) J^hj R%H  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 1& YcCN\k  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ;EW]R9HCH  
    •    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, ...) _MR|(mV  
    •   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) R)WvU4+U  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) @bmu4!"d  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 9x?" %b  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 7 '2E-#^  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) kMo;<Z  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) ^> .?k h9z  
    •     F == focal length(焦距 szF[LRb  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) @Q !f^  
    $EN A$  
    比较 k <A>J-|  
    ?:s`}b  
    在下图中: 0 !E* >  
    透镜EPD=10mm 3xsC"c>  
    截止频率=184lp/mm .oO_x>  
    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。 :)g=AhBF  
         <uU AAHi  
    1FjA   
    在下面的图表中: &1F)/$,v  
    透镜EPD=13.31 mm Fb*^GH)J  
    截止频率=250 lp/mm )$P!7$C-  
    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 58mzh82+  
         3VCyq7 B^  
    }pu2/44=W  
    )U>q><  
    杂散光对评价函数的影响 m qPWCFP  
    1e'-rm F  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 Iu 2RK  
    I=x   
    %~4R)bsJ'  
    +"?K00*(  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 5G_*T  
    -[~{c]/c  
     
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