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    [分享]FRED运用:MTF计算 [复制链接]

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    离线xunjigd
     
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2017-02-17
    描述 z@Q@^ &0Mr  
    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。 $;M:TpX  
    65h @}9,U  
    建立系统 + Q=1AXe  
    ]ul$*  
    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。 r;L>.wl*I  
    h_1T,f (  
    gBh;=vOD  
    /&F,V+x  
    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。 3p2P= T  
             yme^b ;a  
         I1oje0$  
                   HHX-1+L  
    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。 u]u[(K5F  
    @';B_iQ  
    r<F hY  
    *_E|@y  
    "YdEE\  
    @/ZF` :   
    {u1V|q  
    +aF}oA&X[  
    63`{.yZ*z  
        
    o?1;<gs  
    分析 .s+aZwTMT  
    2C{H$ A,pW  
    这个系统的点扩散函数: .q&'&~!_  
      •    Log (Normal PSF) 1+-_s  
    •    λ = 0.55 mm l]~n3IK"  
    •    0.32 waves 3rd order spherical K=!Bh*  
    •    EPD = 10 mm ,rJXy_  
    •    f/# = 9.68 ;nC.fBu  
    点扩散函数如下图: pV4Whq$  
    3^s/bm$g  
    b'6- dU%  
           8-y{a.,u.  
    7j nIv];i  
    系统的点扩散函数是: yG Wnod'  
    •     Log (Normal PSF) vSi_t K4  
    •     λ = 0.55 mm 8NaqZ+5x  
    •     1 wave 3rd order spherical Dfq(Iv  
    •     EPD = 13.31 mm >``MR%E:<  
    •     f/# = 7.27 Ut$;ND.-  
    点扩散函数如下图: nqwAQhzy(  
    o9cM{ya/>  
    \(t@1]&jw  
    %tG*C,l]  
    演算 Gmf B  
    el:9wq  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: 8]&i-VFof  
               +}f9   
    @as"JAN  
    >A@Y$.  
    在这个等式中变量定义如下: JK.ZdY%  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) p~*UpU8u  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) ,t\* ZTt$  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx \GHiLs,!  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); `,P h/oM  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) a'!zG cT  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) 35tu>^_#V  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) gY@N~'f;"  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 UI>Y0O  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 SM`w;?L:?  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) Ok n(pJ0  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) pZtu&R%GU  
    •     F == focal length(焦距 LBF 1;zjK  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) rXA*NeA3v  
    /4xki_}  
    比较 SR DXfkoI  
    r#xg#uoj  
    在下图中: 5Hcf;P7   
    透镜EPD=10mm B" 3dQwQ  
    截止频率=184lp/mm ;vt8R=T  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 %;.;>Y(-  
         3E 3HL7  
    }#X8@  
    在下面的图表中: :O(^w}sle  
    透镜EPD=13.31 mm 6 ND`l5  
    截止频率=250 lp/mm }d<}FJ-,  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm !"eIV@7  
         H@ t'~ZO  
    /% kY0 LY  
    JGuN:c$  
    杂散光对评价函数的影响
    ~i`>adJ:  
    =2@B&  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 Vb9',a?#n  
    -YsLd 9^4  
    U^Xm)lL  
    b!)<-|IK  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 9;veuX#(  
    P3oI2\)*i  
     
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    离线lr1978999199
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    只看该作者 1楼 发表于: 2017-03-07
    没有软件啊 !H ~<  
    离线微笑向暖
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    只看该作者 2楼 发表于: 2017-04-06
    万能的百度都没搜到相关资料