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infotek 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 U bB  
S*#y7YKI  
这个系统的点扩散函数: #|$i H kVY  
  •    Log (Normal PSF) {,s:vPoiA  
•    λ = 0.55 mm b;m6m4i'f{  
•    0.32 waves 3rd order spherical 2[M:WZ.1  
•    EPD = 10 mm mL6/NSSz  
•    f/# = 9.68 =nid #<X  
点扩散函数如下图: eX_}KH-Q  
x:l`e:`y9  
HNU[W8mg8  
       IUc!nxF#  
i,4JS,82I  
系统的点扩散函数是: k92X)/ll'  
•     Log (Normal PSF) /~ V"v"7E  
•     λ = 0.55 mm yuI5# VUS  
•     1 wave 3rd order spherical 8`u#tl(  
•     EPD = 13.31 mm 2N)Ywqvj  
•     f/# = 7.27 X:62 )^~'  
点扩散函数如下图: qKO\;e*  
5YC(gv3/  
9=< Z>  
S~6<'N&[  
演算 mH8s'F  
zo\Xu oZ  
为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: uft~+w P  
           ]"CA P%  
Z6h.gaQ7 H  
u5R^++  
在这个等式中变量定义如下: |{oKhC^yG  
•     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) O _1}LS!  
•     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) 8sbS7*#  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 8o{ SU6pH  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); jH:*x$@ =  
•    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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