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infotek 2020-11-13 09:35

MTF计算

描述 Fx#jV\''s  
]z ==   
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。 w1^QD^KnH  
Xu}U{x>  
建立系统 Op}ZB:  
!xK=#pa  
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。 `8g7q 5  
Ciihsm  
WlVl[/qt  
p{tK_ZBy]c  
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。 p,!$/Q+l  
         1~yZ T  
     B6M+mx"G  
               q{' ~+Nq  
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。 "v]%3i.* -  
R.RSQk7;  
?=On%bh  
3Qn!y\#  
:#{Xuy:  
6 "gj!/e  
EU+cca|qS9  
93Yn`Av;  
u=NG6 G  
    
{})$ 99"x  
分析 PlxIf  L  
Te-Amu  
这个系统的点扩散函数: %,V YiW0  
  •    Log (Normal PSF) >hsuAU.UOR  
•    λ = 0.55 mm v/QUjXBr  
•    0.32 waves 3rd order spherical !]koSw}  
•    EPD = 10 mm |%7cdMC  
•    f/# = 9.68 '\7G@g?UZ  
点扩散函数如下图: U~f4e7x*O  
!!,0'c  
zr_yO`{  
       <iLM{@lZvJ  
R= 5 **  
系统的点扩散函数是: 7[#xOZT  
•     Log (Normal PSF) 't (O$  
•     λ = 0.55 mm 4 gBp8*2  
•     1 wave 3rd order spherical &Z^(y}jPr  
•     EPD = 13.31 mm #%,RJMv  
•     f/# = 7.27 eEw.'B  
点扩散函数如下图: IyUdZ,ba  
OM83S|1s  
gX @`X  
2.I^Xf2  
演算 nHOr AD|&  
6z,Dyy]tl  
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: y-aRXF=W  
           %5'6Tj  
<^R{U&Z@  
/BA{O&Ro^  
在这个等式中变量定义如下: jA(vTR.`  
•     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) A#@_V'a8  
•     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) :z"!kzdJ  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ;O#g"8  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); |`rJJFA  
•    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, ...) /Ft:ffR|R  
•   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) n> w`26MMp  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) n(ir[w#,]"  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 :<S<f%  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ]/2T\w.<  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) _=f=fcl  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) z}4L=KR\v  
•     F == focal length(焦距) S6i@"h5  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 2a=sm1?  
7:=k`yS,  
比较 [:;# ]?  
;@mRo`D`  
在下图中: t;qP']2  
透镜EPD=10mm f i~I@KJ>  
截止频率=184lp/mm },-*  
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。 A$/\1282  
     W#F Q,+0)  
r`'y?Bra;  
在下面的图表中: "9y( }  
透镜EPD=13.31 mm C}}/)BYi  
截止频率=250 lp/mm ?? qq:`s  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm vRQOs0F;  
     b0<o  
6cS>bl  
J1ON,&[J  
杂散光对评价函数的影响
`{K_/Cit  
rVSZ.+n  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 cDEJk?3+  
k;y w#Af8  
C|-pD  
d=O3YNM:v  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: afEF]i  
;\;M =&{}  
kyw/LE3$-  
i&Fiq&V)[  
U Z_'><++  
QQ:2987619807 AasZuO_I  
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