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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 JPUDnPr  
    xsFWF*HPs  
    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。 ,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_  
         xel&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$C   
    Ya9uu@F  
         *qb`wg  
    分析 "-xC59,  
    ]K9 x<@!  
    这个系统的点扩散函数: 6xFZv t  
      •    Log (Normal PSF) ~+lC %R  
    •    λ = 0.55 mm "W+4`A(/l  
    •    0.32 waves 3rd order spherical RycEM|51V  
    •    EPD = 10 mm (`!| Uf$  
    •    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: &erNVD5o  
    +bO{U C[  
    MW$9,[  
    d;;=s=j  
    演算 k Dv)g  
    J5o"JRJ"  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: 2hp x%H  
               &1[5b8H;+  
    KcU,RTE  
    e.jgV=dT-  
    在这个等式中变量定义如下: uyA9`~p=#  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) NFSPw` f  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) q(r2\  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx F@I_sGCcb  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); c"z%AzUV'  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) Yj"UD:p  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) ~T-.k 7t  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) _N]yI0k(  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 hW},%  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 eP2 yU  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) vB Jva8;Q  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) *m"mt  
    •     F == focal length(焦距 A |&EI-In  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) T#BOrT>V  
    95<:-?4C;W  
    比较 1=D!C lcb  
    :qZ^<3+:  
    在下图中: )b7mzDp(  
    透镜EPD=10mm =['ijD4TW  
    截止频率=184lp/mm cnc$^[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:  
    _YJwF1e+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: L8G4K)  
    <D^x6{}  
     
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