描述 JPUDnPr xsFW F*HPs 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。
,h]N*Z-I" RkLH}`# 建立系统 Ok6Y'P 2.&v{gq 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。
jVRd[ ;lAz@jr+
`bT{E.(T -r-`T
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。
u(ZS sftat )hQNIt3o_
x el&8 ` s !8]CV> 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。
3<+l.Wly ?EX'j
>
jgbw'BBu ~*B1}#;
lGLZIp v,|;uc+
wOi>i`D& %k$C
Ya9uu@F *qb`wg 分析 "-xC59, ]K9x<@! 这个系统的点扩散函数:
6xFZv
t • Log (Normal PSF)
~+lC%R • λ = 0.55 mm
"W+4`A(/l • 0.32 waves 3rd order spherical
RycEM|51V • EPD = 10 mm
(`!|
Uf$ • f/# = 9.68
v8%]^` ' 点扩散函数如下图:
2%8N<GW.F c~RIl5j
2tr2:PB` n)K6Z{x ldX]A#d. 系统的点扩散函数是:
d ,QJf\fc" • Log (Normal PSF)
e2*^;&|% • λ = 0.55 mm
;JmD(T7{ • 1 wave 3rd order spherical
Dea;9O • EPD = 13.31 mm
+Zr03B • f/# = 7.27
If&p$pAH? 点扩散函数如下图:
&e rNVD5o +bO{UC[
MW$9,[ d;;=s=j 演算 kDv)g J5o"JRJ" 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求:
2hpx%H &1[5b8H;+
KcU,RTE e.jgV=dT- 在这个等式中变量定义如下:
uyA9`~p=# • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数)
NFSPw`f • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
q(r2\ • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
F@I_sGCcb • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
c"z%AzUV' • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
Yj"UD:p • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx)
~T-.k
7t • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
_N]yI0k( • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
hW},% • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
eP2 y U • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
vB
Jva8;Q • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
*m"mt • F == focal length(
焦距)
A|&EI-In • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
T#BOrT>V 95<:-?4C;W 比较 1=D!C lcb :qZ^<3+: 在下图中:
)b7mzDp( 透镜EPD=10mm
=['ijD4TW 截止频率=184lp/mm
cnc$^[c 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。
B 3h<K} dg!sRm1iZ:
_YJw F1e+M 在下面的图表中:
-?(RoWv@X& 透镜EPD=13.31 mm
f6"j-IW[z 截止频率=250 lp/mm
#X8[g _d/ 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
4J_%quxO f65Sr"qB3
'I~dJEW7 H xlw1(zS 杂散光对评价函数的影响 Kaa*;T![ _SaK]7}m! 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
S&Sf}uK 9j"\Lr*o"
CL*%06QyE 9N29dp>g{{ 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
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