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描述 2GcQh]ohc 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。 Ly\$?3h E$/`7p8) 建立系统 71cc6T mwCNfwb: 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 B4R!V!Z*
}nYm^Yh O{&5 /xBA E8=.TM]L 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 6}IOUWLB@ dW<. @y->4`N BgD;"GD*W 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 7i~::Z < 4r-jpVN~ >DQl&:-)t ('W#r" J$&!Y[0 {O#=%o[ a<sEd p E@"+w,x) W<yh{u&, ZP*Hx
%U 分析 tQ'E"u1 6<NaME 这个系统的点扩散函数: >9F,=63A • Log (Normal PSF) BkA>':bUr • λ = 0.55 mm >
zh%CF$ • 0.32 waves 3rd order spherical O~9
%!LAu • EPD = 10 mm Vfp{7I$#6" • f/# = 9.68 -n!.PsGO> 点扩散函数如下图: <X
j:c2@ "Z }'u2%\m _+wou(1y oj$D3 ~y_TT5+3 系统的点扩散函数是: xv 's52x • Log (Normal PSF) ]0xbvJ8oK • λ = 0.55 mm 2y#4rl1Utx • 1 wave 3rd order spherical ;Y
j_@= • EPD = 13.31 mm rYeFYPS • f/# = 7.27 gx4`pH;B\ 点扩散函数如下图: ;QW6Tgt11 "2
ma]Ps m=PSCIb <'-}6f3 演算 vC$[Zm fa/
'4 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: E0>4Q\n{ h;^h[q1' '_g8fz
3 W4QVWn %3 在这个等式中变量定义如下: d vkA-9 • 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) 7}%3Aw6]S • 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) -}MWA>an8 • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 6fY(u7m|p • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); * ?rw' • 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, ...) _z)G!_7.>\ • 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) '- 4);:(^ • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) TPq5"mco • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 my[)/' • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 =JOupw • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 6t*pV
[ • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 6WgGewn • F == focal length(焦距) T}$1<^NK • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 5sM-E>8G^{ ZJ 8~f 比较 g>_6O[;t% E6NkuBQ(( 在下图中: ]3NH[&+ 透镜EPD=10mm )mB+#T<k- 截止频率=184lp/mm ]H[RY&GY 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 LP7t*}PK XtNe) Ry I/Hwf 在下面的图表中: <3LyNG. 透镜EPD=13.31 mm f&js,NU" 截止频率=250 lp/mm Ua,Lg.z 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm ]V<[W,*(5 ?<#6= SM@l4GH ]N:SB 杂散光对评价函数的影响 ?2
u_E " :tedtV~ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 p=coOWOQ AJiEyAC!)5 ,`^B!U3m Qa5<go{ 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: yj `b-^$? }C}~)qaZv+
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