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描述 dc05,Bz ZwMw g t 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。 fo.m&mKgo zgqw*)C~ 建立系统 QP#Wfk(C j1ZFsTFMWp 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。 1 XG-O {9Y'v
U]|q4!WE 'm|m+K83 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。 :~(im_r ju#63 4i,SiFKB CC\z_C*P-p ~S3eatM$9 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 *3$,f>W^ 9QMn%8=j
:j~5(K" akQH+j
hptuTBD to3J@:V8e
]D%k)<YK eEQ[^i
E: GJ$I c*dww 分析 F:S,{&jB 这个系统的点扩散函数: {ZXC%(u • Log (Normal PSF) B5:g{,C • λ = 0.55 mm CeTr%j • 0.32 waves 3rd order spherical j&A3s{S4A • EPD = 10 mm ` a>vPW • f/# = 9.68 2JP?6N 点扩散函数如下图: Yys~p2 ]%|WE
(L$~zw5gr hZ<btN.y5 系统的点扩散函数是: |Vi&f5p,@ • Log (Normal PSF) Wq(l :W' • λ = 0.55 mm K;[%S • 1 wave 3rd order spherical Z~c'h • EPD = 13.31 mm N}fUBX4k • f/# = 7.27 (0W}e(D8
点扩散函数如下图: pm]DxJ@ m>ycN
SFk#bh yvCR = C 演算 oDP((I2- 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: 7[g;|(G0 .dT;T%3fO
S2E HmE& H@E ")@92 在这个等式中变量定义如下: 4q13xX • 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) p &>A5 • 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) pYl{:uIPN8 • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
YX`=M • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); O[)]dD&' • 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, ...) ttaQlEa=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) H'{?aaK|t • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) k0_$M{@Y • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 XcMJD(! • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 zN+*R;Ds • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) {Y91vXTz7 • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) JhCkkw • F == focal length(焦距) &3Z.
#* • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) H:-A; f!Z 比较 (\t_Hs::a 在下图中: sD8m< 透镜EPD=10mm yW^IN8fm 截止频率=184lp/mm qmA2bw] 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 =HY1l}\ [W$Z60?RR
1@^Ek8C c5E#QV0&v~ 在下面的图表中: $i:||L^8p 透镜EPD=13.31 mm C`n9/[,# 截止频率=250 lp/mm HCG@#W<wc 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 z8/xGQn eR-=<0Iw;
4su_;+] pEVgJ/> 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 Ah>gC!F^ hiRR+`L%
qC1U&b#MVx XDkS
^9 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: Q_aqX(ig N3gNOq&
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