切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 540阅读
    • 0回复

    [技术]MTF计算 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6441
    光币
    26350
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-11-07
    描述 kID[#g'  
    @4~=CV%j  
    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。 $VG*q  
    U;_[b"SW%  
    建立系统 3OyS8`  
    `i ,_aFB|  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 \u-0v.+|  
    K)7zKEp`cj  
    :qhpL-ER  
    Bsf7mcXz7z  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 {P9J8@D  
             DVZdClAL  
         s6*ilq1  
                   {>3\ N0e5  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 ?[TfpAtQ`  
    K`}{0@ilCw  
    09KcKhFB  
    h[KvhbD3   
    <E;pgw!  
    }/dRU${!  
    xVB;s.'!  
    O-vGyNxP|  
    3FSqd<t;D  
         U=Y)V%  
    分析 NE8 jC7  
    2N#$X'8  
    这个系统的点扩散函数: }TRAw#h  
      •    Log (Normal PSF) )"(]Lf's  
    •    λ = 0.55 mm |!|^ v  
    •    0.32 waves 3rd order spherical <^.=>Q0 S\  
    •    EPD = 10 mm >DM44  
    •    f/# = 9.68 -Lu)'+  
    点扩散函数如下图: SEwku}  
    })xp%<`  
    MvLs%GE%  
           ]  H~4  
    vgt]:$  
    系统的点扩散函数是: c:S] R"  
    •     Log (Normal PSF) ]G.%Ty  
    •     λ = 0.55 mm 'k;4j|<  
    •     1 wave 3rd order spherical . JX EK  
    •     EPD = 13.31 mm +[@z(N-h  
    •     f/# = 7.27 e"]8T},  
    点扩散函数如下图: MfO:m[s  
    f|A riM  
    0<"k8 k@J  
     %R#L  
    演算 N qHy%'R  
    X5fmz%VK@  
    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: |@?%Ct  
               ( m\$hX  
    CZnK8&VDY  
    6%`&+Lq  
    在这个等式中变量定义如下: # ?1Sm/5k`  
    •     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) Ng><n}  
    •     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&3L~K"  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx =@Dwlze  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); \}6;Kf}\  
    •    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, ...) Dih6mTP{  
    •   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) %+ 7p lM  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) -m'j]1  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 G CRz<)1  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 f:*vr['d  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) VUTacA Y>L  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) H|ozDA  
    •     F == focal length(焦距 !Bz0^ 1,L  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) rWys'uc  
    OJT1d-5p  
    比较  [=O/1T  
    rqv))Zo`  
    在下图中: 6-`|:[Q~  
    透镜EPD=10mm ~DO4,  
    截止频率=184lp/mm 1}hIW":3Sr  
    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。 UT~a &u  
         Qjx?ri//  
    YDC mI@  
    在下面的图表中: wIkN9 f  
    透镜EPD=13.31 mm yJuQ8+vgR}  
    截止频率=250 lp/mm _0+0#! J!  
    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 0![ +Q4"  
         T|&[7%F3"  
    &aM7T_h8  
    FYs)M O  
    杂散光对评价函数的影响 aKU*j9A?;Z  
    T5urZq*R  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 0CSv10Tg  
    y"]n:M:(  
    l4T7'U>`  
    80A.<=(=.  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: &`b "a!  
    "5cM54Z0  
     
    分享到