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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 pg<c vok  
    DC$> 5FDv  
    FRED可以计算一个给定系统MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 ~_-+Q=3  
    R-f('[u  
    建立系统 ({C|(v9 C7  
    #Wv8+&n  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 oMq:4W,  
    |oR{c%z05  
    sN1I+X  
    2Aa  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 _XI,z0(  
             BBl9<ne$  
         akgvV~5  
                   3%N!omAe  
    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。 "(\]-%:7  
    6?0QzSpfC#  
    }:b) =fs  
    5* ~E dT  
    DPl&e-`  
    7Uh/Gl  
    : +fW#:  
    }\ya6Gi8  
    79'N/:.  
         a)/ }T  
    分析 7zXX& S  
    9\6ZdnEKu,  
    这个系统的点扩散函数: ;|Rrtf9  
      •    Log (Normal PSF) DpL|aRdbK  
    •    λ = 0.55 mm <a D}Ko(  
    •    0.32 waves 3rd order spherical [;7$ 'lr%D  
    •    EPD = 10 mm *{e,< DV  
    •    f/# = 9.68 `hU 2Ss~  
    点扩散函数如下图: +C=^,B!,  
    QWwEfL  
    `u;4Z2Lr0  
           zids2/_*  
    FK,YVY  
    系统的点扩散函数是: x.U:v20`  
    •     Log (Normal PSF) hOcVxSc.  
    •     λ = 0.55 mm 0"c(n0L  
    •     1 wave 3rd order spherical <\\,L@  
    •     EPD = 13.31 mm mS-{AK  
    •     f/# = 7.27 ? y^t  
    点扩散函数如下图: 2&:w_KJ  
    SRyot:l   
    *Cx3bg*Gan  
    qMcOSZ%8J  
    演算 )^Md ^\?  
    /y5a~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: o~p%ODH  
               @-jI<g  
    :*E#w"$,j  
    ZfWF2%]<  
    在这个等式中变量定义如下: EY.Z.gMZI(  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) ?C|b>wM/  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) >l0D,-O]m  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx w 8oIq*  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 3 *[YM7y  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) xw83dQ]}^  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) +Zi@+|"BCN  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ~HyqHx y  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 #p|7\Y  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 PQ`~qM:3st  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) v.e~m2u_F  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) CXhE+oS5z'  
    •     F == focal length(焦距 ADVHi3b  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) <S`N9a  
    8>~\R=SC  
    比较 '?v-o)X  
    >KnXj7  
    在下图中: *D$Hd">X  
    透镜EPD=10mm a?X{k|;!7u  
    截止频率=184lp/mm ;kiL`K  
    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。  Cdbh7  
         "A%JT3  
    `q(eB=6;[  
    在下面的图表中: t"L-9kCM  
    透镜EPD=13.31 mm , aQ{  
    截止频率=250 lp/mm "yc_*R(pU  
    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 n*GsM6Y&  
         uf&Ke k,  
    Z{J{6j  
    uS,XQy2  
    杂散光对评价函数的影响 p$OkWSi~  
    )M(-EDL>Qk  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 B&k"B?9mL  
    1me16 5y<B  
    O &De!Gx  
    o+T %n1$+V  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: d%='W|i\p&  
    | ?])]F  
     
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