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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 aj8A8ma*}  
    K 0gI):  
    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。 &|>S|  
    m>USD? i  
    建立系统 o#) {1<0vg  
    'c2W}$q  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 6+r$t#  
    L86n}+ P\  
    gE#>RM5D  
    ,.eWQK~  
    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。 <,o>Wx*1C  
             7C#`6:tI  
         ]Chj T}  
                   :w}{$v}#D;  
    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。 \(226^|j  
    L,y6^J!  
    sn7AR88M;  
    QaUm1 i#  
    rpeJkG@+  
    CYOI.#m2  
    >U F  
    +]=e;LN$0  
    8.F~k~srA  
         Qt_dEl  
    分析 .MO\uh0N  
    5F`;yh+e  
    这个系统的点扩散函数: ;^t{Il'j  
      •    Log (Normal PSF) ~l;[@jsw F  
    •    λ = 0.55 mm r0p w_j  
    •    0.32 waves 3rd order spherical d%l{V6  
    •    EPD = 10 mm %%(R@kh9  
    •    f/# = 9.68 wFG3KzEq ~  
    点扩散函数如下图: {U&.D [{&  
    rG,5[/l  
    V_plq6z  
            hi g2  
    WJI[9@^I~  
    系统的点扩散函数是: y% :4b@<  
    •     Log (Normal PSF) j*~T1i  
    •     λ = 0.55 mm 6e&>rq6C  
    •     1 wave 3rd order spherical eQQ>  
    •     EPD = 13.31 mm cuOvN"nuNj  
    •     f/# = 7.27 (O0Urm  
    点扩散函数如下图: 2^?:&1:  
    >X*Mio8P#  
    V5}B:SUB  
    t&?i m<  
    演算 yf&7P;A  
    R8.CC1Ix  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: @A)R_p  
               Tw +  
    Nk {XdrY  
    {BKl`1z  
    在这个等式中变量定义如下: odIZo|dv  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) GR\5WypoJ  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) S_~z-`;h!  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx LM2TZ   
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); @LJpdvb  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) `a9L%z  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) qKJSj   
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) [s<^&WM/  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 >I=2!C1w  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 |HZTN"  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) Rb\6;i8R  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) {d?$m*YR3`  
    •     F == focal length(焦距 Qt|c1@J  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) A&>.74}p  
    ^iQn'++Q  
    比较 4lZ$;:Jg  
    Y#g4$"G9  
    在下图中: Q X%&~  
    透镜EPD=10mm *b]; |n{  
    截止频率=184lp/mm m*mm\wN5  
    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。 NV#FvM/#"  
         D-,L&R!`  
    IgC}&  
    在下面的图表中: cV`E>w=D0  
    透镜EPD=13.31 mm 6 PxW8pn  
    截止频率=250 lp/mm 1h.)#g?{  
    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 o=nsy]'&  
         Xt#1Qs  
    '?({;/L  
    Q[#vTB$f  
    杂散光对评价函数的影响 ntmyNf?;  
    Gt wT  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 `c'W-O/  
    {W##^L~  
    +*_5tWAc  
    ApjOj/  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: DS<  }@  
    ]^6c8sgnR  
     
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