描述 mim]nRd2v XBCz\f 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。
DT;Hr4Z8^" k}~|jLu@g 建立系统 j`(o\Fd ) UDhW Y.`'~ 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。
(C1]R41' PbCXcs
R:-^,/1 dnH?@K 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。
ji:JLvf]% "|(+~8[
/&a[D2 m%ak ]rv([ 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。
C}%g(YRhb X]M)T
a~WtW] 3}2'PC
&*r YY\I 5_#wOz0u$
LsoP >vJG ~}(}:#>T
)FYz*:f>& kF`2%g+ 分析 )Yy`$` eE+zL~CE 这个系统的点扩散函数:
[PdatL2 • Log (Normal PSF)
(ybKACx • λ = 0.55 mm
S!0<aFh • 0.32 waves 3rd order spherical
L6O*aZ| • EPD = 10 mm
{a\m0Bw/ • f/# = 9.68
y>UM~E 点扩散函数如下图:
Quqts(Q) + m6bAvy]3<t
eE '\h ^/U-(4O05* b[%sKl 系统的点扩散函数是:
@/g%l1$` • Log (Normal PSF)
amK"Z<V F • λ = 0.55 mm
/z.Y<xOc • 1 wave 3rd order spherical
KQ9~\No] • EPD = 13.31 mm
n>"0y^v • f/# = 7.27
1.6yi];6 点扩散函数如下图:
AQw1,tGV F2saGpGH
!uL z%~F 9LI#&\lba 演算 ,6uON@ zW+X5yK 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:
bH% k) j'R{llZW
_0Qp[l-
R?Vs8? 在这个等式中变量定义如下:
e$u=>=jV] • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数)
&Op_!]8`U • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
U-&dn%Sq • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
6vAq&Y{JB' • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
0K<y
} • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...)
mnh>gl!l • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx)
>x]b"@Hkw • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
3#<b!Yz • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
^K.
d|z • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
%
P
.(L • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
<=[,_P6| • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
2.)xWCG • F == focal length(
焦距)
_4Z|O] • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
6[b'60CuZL a~ sU 比较 v'na{" Jh`Pq,B: 在下图中:
W}{RJWr 透镜EPD=10mm
o
b;] 截止频率=184lp/mm
g?&_5)& 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。
jGy%O3/ Mm7;'Zbg
:59fb"^$ 在下面的图表中:
jeLRS8]; 透镜EPD=13.31 mm
&\6Buw_ 截止频率=250 lp/mm
}x!=F<Q!r 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
utOATjB.z Bp&7:snGt
s2F<H# \vwsRT 1 杂散光对评价函数的影响 iXLODuI l Oxz&m 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
~C M%WvS Uao8#<CkvJ
3kqO5+,C "}ibH{$lM 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
v3\
| \"k[y+O],4