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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 C6}`qD  
    [~IFg~*,  
    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。 0Y ld!L  
    +WFa4NZ  
    建立系统 WLN;LT  
    DUu~s,A  
    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。 ]Y6y ]u  
    7 [?]DyOf  
    5!^?H"#c  
    v@]\  P<E  
    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。 hc5iIJ]  
             G!m;J8#m(  
         *Y9'tHI  
                   UNKXfe(X9  
    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。 ~px)Jd  
    W q>qso  
    Je;HAhL  
    &<S]=\  
    C2Af$7c  
    E@^mlUf  
    a6.0 $'  
    '9q:gFO  
    yM*< BV  
         R//S(eU68\  
    分析 Eg|C  
    7e`h,e=  
    这个系统的点扩散函数: 5NAB^&{Z<X  
      •    Log (Normal PSF) Hqm1[G)  
    •    λ = 0.55 mm Fo[=Dh*AqU  
    •    0.32 waves 3rd order spherical YXjWk),  
    •    EPD = 10 mm Z?tw#n[T  
    •    f/# = 9.68 @)p?!3{"  
    点扩散函数如下图: c,RY j  
    pj9s=}1 '  
    y5lhmbl: e  
           :s'hXo  
    *f( e`3E  
    系统的点扩散函数是: ?>o|H-R~5Z  
    •     Log (Normal PSF) kv'gs+,e  
    •     λ = 0.55 mm Cu +u'&U!  
    •     1 wave 3rd order spherical Luu.p<   
    •     EPD = 13.31 mm /"OJ~e_%  
    •     f/# = 7.27 07tSXl5!  
    点扩散函数如下图: 0}y-DCuQ  
    H g;;>  
    ?e+$?8l[3  
    h|t\rV^  
    演算 /N82h`\n  
    AT]Ty  
    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: iKN800^u  
               @&M$oI$4*  
    >n^[-SWJCT  
    J?N9*ap)  
    在这个等式中变量定义如下: f'3sT(1&  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) 4 Gm(P~N  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) 1 |zy6  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx -S%)2(f^  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 0ge^p O\Z  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) 9F"Q2^l'  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) MW6KEiQ"  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ]w[T_4 l  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 mrz@Y0mgL  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 y?s8UEC  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) C2 ] x  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) ,HM~Zs  
    •     F == focal length(焦距 6 C|]Fm  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) *=ymK*  
    &k2nt  
    比较 =q-HR+  
    ] /{987  
    在下图中: !,3U_!  
    透镜EPD=10mm d~b#dcv$"  
    截止频率=184lp/mm N>}2&'I  
    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。 h*GU7<F:a  
         $"&U%3  
    dECH/vJ^  
    在下面的图表中: XUyoZl?  
    透镜EPD=13.31 mm U\Hd?&`9gz  
    截止频率=250 lp/mm W=k%aB?p  
    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 I^z$0  
         ^BFD -p  
    )4P5i b  
    uJ!yM;{+  
    杂散光对评价函数的影响 _("&jfn  
    1#3 Qa{i  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 MYb^ILz H3  
    HBFuA.",  
    4{r_EV[(  
    a~-^$Fzgy  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: I2wT]L UV  
    f1RfNiW.  
     
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