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2020-11-13 09:35 |
MTF计算
描述 NEZF q? *kL1r
w6 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。 .6$ST Ksr ~AK!_EOs` 建立系统 MH"c=mL: V85a{OBm,8 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。 3Luv$6 Bh2m,=``
3=dGz^Zdv: X/i8$yqv 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。 6Om-[^ ?b8NEVjw Ks
X@e)8u .,m$Cm 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。 )KBv[| r-Z'
7\a(Imq o?p) V^7
~z|/t^ )CdglPK
,{8~TVO $am7 xd
"!Mu5Ga g-}Vu1w0{6 分析 Q:-H UbB S*#y7YKI 这个系统的点扩散函数: #|$i H kVY • Log (Normal PSF) {,s:vPoiA • λ = 0.55 mm b;m6m4i'f{ • 0.32 waves 3rd order spherical 2[M:WZ.1 • EPD = 10 mm mL6/NSSz • f/# = 9.68 =nid #<X 点扩散函数如下图: eX_}KH-Q x:l`e:`y9
HNU[W8mg8 IUc!nxF# i,4JS,82I 系统的点扩散函数是: k92X)/ll' • Log (Normal PSF) /~
V"v"7E • λ = 0.55 mm yuI5#
VUS • 1 wave 3rd order spherical 8`u#tl( • EPD = 13.31 mm 2N)Ywqvj • f/# = 7.27 X:62)^~' 点扩散函数如下图: qKO\;e* 5YC(gv3/
9=<
Z> S~6<'N&[ 演算
mH8s'F zo\XuoZ 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:
uft~+w
P ]"CAP%
Z6h.gaQ7
H u5R^++ 在这个等式中变量定义如下: |{oKhC^yG • 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) O
_1}LS! • 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) 8sbS7*# • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 8o{ SU6pH • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); jH:*x$@
= • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) qHHWe<}OT • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) (1jkZ^7 • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) v"$; aJ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 PL8akA# • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 s}?98?tYB • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) {g
)kT_ • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) K}Z'!+<U • F == focal length(焦距) `L;I/Hp • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) le[5a=e( 5/*ZqrJw{" 比较 f%@Y
XGf hF2
G{{8A 在下图中: 6Jj)[ R\5= 透镜EPD=10mm "+XO[WGc 截止频率=184lp/mm ZcdS?Z2k 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。
=6A<> u YH{4%
<XLATS8Y 在下面的图表中: }'X}!_9w> 透镜EPD=13.31 mm ]\3dJ^q|% 截止频率=250 lp/mm 1MV^~I8Dd 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 Viw{<VH= d+^4;Hv4
i&bttSRNV z+\>e~U6J} 杂散光对评价函数的影响 L$ ON=$q5 8;Pdd1GyUL 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 (sl]%RjGa \+>b W(
a\MU5%}\ m[8#h(s*t 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: MBwp{ET!p <A6<q&g|E
8vP d~te 2]C0d8=*? 0<Pe~i_= QQ:2987619807 O42An$}
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