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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 +'93%/:  
    gk?H@b*  
    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。 ,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;9 4yd )  
    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。 . bUmT!  
    lg )xQV  
    ' CJ_&HR  
    dZ* &3.#D5  
    ARnq~E@1  
    ,+h<qBsV@  
    S[y_Ew zq  
    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*)jnd XY  
    •    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) p R`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[  
     
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