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    [技术]FRED应用:MTF的计算 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 04-15
    描述 D6&mf2'u  
    YQN]x}:E+4  
    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。 MgJ%26TZ  
    P<j4\zJ  
    建立系统 :z izca4  
    ({;P#qCX  
    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。 (lyt"Ty  
    *r)zBr  
    g@S@d&9  
    (SgEt  
    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。 (PCimT=5  
    /3CHE8nSh  
    nx!qCgo  
    JcvHJ0X~a  
    ]jVIpGM  
    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。   R-r+=x&  
    %Y)PH-z  
    g|&.v2 '  
    M iP[UCh  
    SQO>}#qm  
    LY@1@O2@  
    C:'WX*W  
    ,wwU` U  
    VfL]O8P>  
           >,w\lf9  
    分析 T[Z <bW~0  
    这个系统的点扩散函数: N>&{Wl'y\  
    •    Log (Normal PSF) VYl_U?D  
    •    λ = 0.55 mm ?G~/{m.  
    •    0.32 waves 3rd order spherical *6 z'+'  
    •    EPD = 10 mm :wv :#EaH  
    •    f/# = 9.68 ^]#Ptoz^(l  
    点扩散函数如下图:     p\\P50(-  
    r+{!@`dYi  
    ,(@Y%UW:  
    L:t)$iF5+  
    系统的点扩散函数是: ^D ]7pe  
    •     Log (Normal PSF) M-&^   
    •     λ = 0.55 mm S7?f5ux   
    •     1 wave 3rd order spherical "v\ bMuS  
    •     EPD = 13.31 mm %:'1_@Ot 2  
    •     f/# = 7.27 .XV]<)<K$  
    点扩散函数如下图: C&gOA8nf  
    9}%~w(P  
    U(S@1i(  
           sx)$=~o  
    演算 )H[h53bIq  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求:       )*^OPVt  
    C,OB3y  
    A:8FJ3'  
       )E[ Q  
    在这个等式中变量定义如下: TRr4`y%  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) ~WYE"(  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) #"=yQZ6Y  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx OUBgBr   
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); xoz*UA.  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) 4AJu2Hp  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) n3HCd- z  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ((RpT0rP\  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 YWcui+4p}  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 |h^G$guw  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 9AVK_   
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) yO$r'9?,*  
    •     F == focal length(焦距 5H'b4Cyi`  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) y:i[~y  
    比较 eSvc/CU  
    在下图中: ?v)"%.  
    透镜EPD=10mm 7b7%(  
    截止频率=184lp/mm U'sVs2sk6  
    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。     (<> Sz(  
    G +nY}c  
    =CG!"&T  
    @ @3)D%h  
    在下面的图表中: Q8gdI  
    透镜EPD=13.31 mm _Sk< S  
    截止频率=250 lp/mm 8eS@<[[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 fUL{c,7xda  
    nI|Lx`*v  
    ; K)?:  
     4s1kZ`e  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 YVZSKU  
    6&OonYsP  
    t;e]L'z@:  
    COkLn)+0  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: vUIK4uR.  
     
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