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2021-08-02 10:23 |
MTF计算
描述 9"ugz^uKt KO&:06V{ 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。 L/x(RCD g$w6kz_[ 建立系统 El
(/em e+@xsn3 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 )6{P8k4Zr 4SR(->@
jdM=SBy7q Dm%%e o 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 x=Mm6}/ \_VmY!I5\ y5u\j{?Te |<(t}}X 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 4AHL3@x Hk u=pr3Gn
sRq U]i8l p{.8_#O%S
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_7@z_i_c 分析 uD(t`W" L~eAQR 这个系统的点扩散函数: Df@/cT • Log (Normal PSF) .pvxh|V • λ = 0.55 mm uV~e|X
"9s • 0.32 waves 3rd order spherical c7qwNs*f • EPD = 10 mm [5Y<7DS • f/# = 9.68 D{C:d\ e)$ 点扩散函数如下图: D9-Lg% lIh[|]
kon=il<@ ;+`uER 0x5xLg;Q 系统的点扩散函数是: KzVTkDn, • Log (Normal PSF) #T \ • λ = 0.55 mm / Z!i;@Wf • 1 wave 3rd order spherical GBbh ar},g • EPD = 13.31 mm g$3>~D • f/# = 7.27 4;*f1_;f~ 点扩散函数如下图: xo
WT*f irMd
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Ro r2qDF (X}@^]lpa 演算 (1){A8=?o s, XM9h>P4 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: wFL3&* 8Rxc&`_X
]W)
jmw'mo Q)^g3J 在这个等式中变量定义如下: n
)K6i7]xk • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) jvs[ / • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) tt4+ m>/T • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx Fe$/t( • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); T=\!2gt • 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, ...) j|K.i/ • 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) 1r571B*O • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) HXks_ix ) • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Pp_V5,i\ • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ]}LGbv"`A • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) Ze
?
g • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) |F!F{d^p • F == focal length(焦距) nb+m.X • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) AS;.sjgk >o[|"oLO 比较 oJY[{-qW v8@eW.I1 在下图中: 7X'y>\^w^> 透镜EPD=10mm _Bk
U+=|J 截止频率=184lp/mm b3U6;]|x 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。 X+ f9q0 97!5Q~I
T-8J 在下面的图表中: 9P"iuU 透镜EPD=13.31 mm PZM42"[& 截止频率=250 lp/mm JJf<*j^G 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 gfo}I2" $a.u05
O&$0&dhc s AE9<(g&@ 杂散光对评价函数的影响 D1X{:#| 3] 76fF\^[ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 +d39f-[ ^
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V5MO} xP@/9SM 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: '29WscU oR %agvc^^
y\[r(4h b5 Q NEi (9GbG" QQ:2987619807 +hH}h?K
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