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2021-08-02 10:23 |
MTF计算
描述 lVQy
{`Ns itW~2#nJz 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。 iSxuor^; Rck k 建立系统 eC41PQ3=1' )$e_CJ}9e 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 IF$*6
,v.z Kwa$5qZI F[5\
x0 !c8hER! 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 !*l5%H csay\Q{ OwM.N+z#T OJF41Z 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 nJ-U* yz KnuQ5\y h^$c Xm!; J#^oUq jVtRn.qh B> LL
* J_PbRb v}AVIdR J< U,~ra\ 分析 /
!*+9+h .[KXO0Ui6u 这个系统的点扩散函数: 5<y pK`Kq • Log (Normal PSF) lP:ll])p2 • λ = 0.55 mm 'P^6H$0 • 0.32 waves 3rd order spherical NXw$PM|+R • EPD = 10 mm `vFYeN; • f/# = 9.68 L'?0*t 点扩散函数如下图: h!L6NS_Q, %IbG@}54 B:Xmc,|, nmZJ%n qOk=:1`3 系统的点扩散函数是: 7pY7iR_ • Log (Normal PSF) fudIUG. • λ = 0.55 mm +/E
yX= • 1 wave 3rd order spherical h#>%\Pvt; • EPD = 13.31 mm G*;6cV19 • f/# = 7.27 xrPC 点扩散函数如下图: M[@=m[#a A#6\5u &gL &@';, |4@su"OA 演算 vF ,iHzv -}Iw!p#O3 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: Cd"iaiTD0 U- a+LS 3bi,9 >% 0ThX1)SH 在这个等式中变量定义如下: Rn-RMD{dh • 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) D^5bzZk
N • 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) m%bw$hr • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx R}-<ZJe • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); eBmBD"$ • 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, ...) 8sG0HI$f+ • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) };:+0k/ • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) : 6*FnKD • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 VHlN;6Qlff • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 z[I3k • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) kq
SpZoV0' • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) AMhHq/Dw • F == focal length(焦距) jd]YKaI • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) -Pr1r [JY 1| N 比较 ; SS/bS| mQ@A3/= ` 在下图中: H.HXwN/x 透镜EPD=10mm _U"9#< 截止频率=184lp/mm 2)A% 'Akf 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 1$*ZN4 /8(\AuDT ue5C
] 在下面的图表中: ,p,$(V 透镜EPD=13.31 mm oA;sP' 截止频率=250 lp/mm k-$5H~(PZ 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 a}Dx"zl; .FarKW FC:+[.fi .^fVm 杂散光对评价函数的影响 ._uXK[c7P JYt)4mOo 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 '9+JaB 5ir[}I^z i58&o@.H<u g8JO/s5xV 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: I,*zZNvRi ^4WNP ^Lx(if
WJ sUc_) }-ly'4=l QQ:2987619807 {xFgPtCM
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