描述 _y#omEx P^m+SAAB FRED可以计算一个给定
系统的
MTF,本
教程解释了如何来实现这个功能。
@3`:aWda GT\,
@$r 建立系统 RC7|@a d"3S[_U 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的
透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,
参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。
'J^ M`/ E)==!T@E
GC?X>AC: [ZwZGAP 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。
\zj _6Os x._IP,vRx^
[]HMUL]" .d<
+-w2Mu 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,
波长为0.55 μm,功率为一个单位。
{ 3``T o$ !0ly1T 9
;>^oe:@ wMy$T<:
{\-rZb==F2 tX;00g;U.
kPwgayz fDc>E+,
_\E{T5 8r
' 分析 w0QN5? 3wXmX 这个系统的点扩散函数:
0_yE74i • Log (Normal PSF)
8
v NgePn • λ = 0.55 mm
5,=Yi$x • 0.32 waves 3rd order spherical
[?3*/*V • EPD = 10 mm
`|K,E • f/# = 9.68
4)D#kP 点扩散函数如下图:
`(A6uakd J6x\_]1:*
j,Sg?&"%= `abQlBb* vQrce& 系统的点扩散函数是:
@rs(`4QEh • Log (Normal PSF)
#.O,JG#H • λ = 0.55 mm
SNP.n)) • 1 wave 3rd order spherical
qGMM3a)Q • EPD = 13.31 mm
qh
Ezv~ • f/# = 7.27
pT]M]/y/: 点扩散函数如下图:
SsA;T5:6 w+VeT @
UnNvlkjq9 yu"Ii-9z 演算 .(o]d{ '-} gA
]7YHc 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:
a2W}Wb+ 9fD4xkRS
Wz$%o'OnC .4={K)kz|F 在这个等式中变量定义如下:
H e]1<tx • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数)
`}o4 &$ • 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)
`NA[zH,w3 • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
G%)?jg@EA • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
Wd4fIegk • 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, ...)
g+/%r91hZ • 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)
4mOw[}@A • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
E
[JXQ76 • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
5@c,iU-L • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
g!n1]- 1 • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
>JT{~SRB|Y • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
J*6I@_{/U • F == focal length(
焦距)
ZCPK{Ru QE • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
RsBo\#` 04tUf3> 比较 m^zx& 4W8rb'B!Ay 在下图中:
ANSv ZqKh 透镜EPD=10mm
zO{$kT\r& 截止频率=184lp/mm
5_Yv>tx 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。
bGRI^
[8#+ LLmgk"
>7!aZO 在下面的图表中:
UwtOlV:G{ 透镜EPD=13.31 mm
@_YEK3l]l 截止频率=250 lp/mm
FW7+!A&F 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm
cJA0$)JP& 7HPLD&WPt
O;[PEV~ 7UHqiA`L 杂散光对评价函数的影响 , >Y.! Qv8#{y@U 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
$n `Zvl2 L1BpkB
Lhl)p P17 ]SrKe-*:U 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
o!mfd}nG :{4G=UbAI