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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,!$/Q+l 1~yZ T B6M+mx"G q{' ~+Nq 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 "v]%3i.*
- R.RSQk7;
?=On%bh 3Qn!y\#
:#{Xuy: 6 "gj!/e
EU+cca|qS9 93Yn`Av;
u=NG6G {})$
9 9"x 分析 PlxIfL 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 4gBp8*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=f cl • 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$/\1282 W#F Q,+0)
r`'y?Bra; 在下面的图表中: "9y(
} 透镜EPD=13.31 mm C}}/)BYi 截止频率=250 lp/mm ??qq: `s 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm vRQOs0F; b0<o
6cS>bl J1ON,&[J 杂散光对评价函数的影响 `{K_/Cit rVSZ.+n
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 cDEJk?3+ k;yw#Af8
C|-pD d=O3YNM:v 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: afEF]i ;\;M =&{}
kyw/LE3$- i&Fiq&V)[ U
Z_'><++ QQ:2987619807 AasZuO_I
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