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infotek 2020-11-13 09:35

MTF计算

描述 T ?[28|  
K|Sq_/#+U  
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。 H:c5 q0O^x  
&!CVF  
建立系统 t`H1]`c?  
SCcvU4`o  
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。 X vaIOt>A  
tS2 &S 6u  
&|k=mxox\  
K'ZNIRr/ 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?h1nxm`'  
         OS,!`8cw  
     ,>-D xS  
               AabQ)23R2  
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。 X,v.1#[  
%VO+\L8Fs  
4{uQ}ea  
d-~V.  
epiviCYC  
Hx gC*-A$/  
rC-E+%y  
|eu8;~A  
cz9J&Le>  
    
W Ej{2+  
分析 ;W?#l$R  
r W`7<3  
这个系统的点扩散函数: q%4X1 W  
  •    Log (Normal PSF) h vYRAQR:  
•    λ = 0.55 mm uBRlvNJ  
•    0.32 waves 3rd order spherical ev$:7}h=  
•    EPD = 10 mm i=xh;yb|  
•    f/# = 9.68 OvX&5Q5  
点扩散函数如下图: MI `qzC*%  
5IF5R#  
/yG7!k]Eg  
       0 %~~IT}U  
K ";Et  
系统的点扩散函数是: XH?//.q  
•     Log (Normal PSF) 5C!zEI)  
•     λ = 0.55 mm TTVmm{6  
•     1 wave 3rd order spherical sq2:yt  
•     EPD = 13.31 mm V~dhTdQ5}  
•     f/# = 7.27 x:FZEyalG  
点扩散函数如下图: 3xy2ZYw  
^`kwSC  
QR&e~rks  
Q7aPW\-  
演算 V$ H(a`!  
b{<?E };%  
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: N#ggT9>X  
           qLCNANWnd  
KkCGL*]K  
VCWW(Y1Fd  
在这个等式中变量定义如下: !_ W/p`Tc  
•     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) l5T[6C  
•     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<UJR*R=L  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx r84^/+"T  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); BY~Tc5  
•    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, ...) X84T F~2Y  
•   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) `q36`Wn  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 9f! M1  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 lI?P_2AaS  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 #yH+ENp0   
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) T [SK>z  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) zGtJ@HbB  
•     F == focal length(焦距) i.t%a{gL  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) LI%dJ*-V  
%M iv8  
比较 1 sHjM %  
6k t,q0  
在下图中: wyy 1M+  
透镜EPD=10mm W0f^!}f(  
截止频率=184lp/mm Xfk DMh  
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。 ;eYG\uKC{  
     BEOPZ[Q|c  
"9_$7.q<y  
在下面的图表中: 7 FE36Ub9  
透镜EPD=13.31 mm H7Q$k4\l  
截止频率=250 lp/mm N6._J b  
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 (F&LN!Hn>p  
     r-y;"h'  
T]%-Ri  
dx@dnWRT,  
杂散光对评价函数的影响
{5Bj*m5  
G=zNZ  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 Eiu/p&ct  
KA?}o^-F  
gML8lu0)  
r]!#v{#.  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: *:n7B\.  
c-k3<|H`  
y^C5_w(^jZ  
~]-n%J $q  
\ivxi<SR  
QQ:2987619807 ;M.Q=#;E  
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