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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 ~\]lMsk+  
6!T9VL\=H  
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。 0n)99Osq(u  
~C31=\$  
建立系统 fP>~ @^  
,u@Vi0  
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。 98ot{+/LK  
$s S;#r0  
UfxY D  
g)`;m%DG6  
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。 5==hyIy  
         WFm\ bZ.  
     `"s*'P398  
               jV 98 2Y  
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。 j#rj_uP  
QJ^'Uyfdn  
(ptk!u6  
*u ^mf~  
aUYq~E tj  
MY w3+B+Jj  
D3(rD]c0{  
DOB#PI [/  
oksAQnQe  
    
,~nrNkhp  
分析 6+LBs.vl}  
HE{JiAf  
这个系统的点扩散函数: {7Qj+e^  
  •    Log (Normal PSF) H/''lI{k)  
•    λ = 0.55 mm - U Elu4n&  
•    0.32 waves 3rd order spherical $i9</Es P  
•    EPD = 10 mm u.rFZu?E\  
•    f/# = 9.68 k esuM3  
点扩散函数如下图: 76eF6N+%}t  
^hRx{A  
!L3\B_#  
       J>dIEW%u  
7wz9x8\t  
系统的点扩散函数是: R|'ftFebB.  
•     Log (Normal PSF) C-tkYP  
•     λ = 0.55 mm 59#o+qo4   
•     1 wave 3rd order spherical <X "_S'O  
•     EPD = 13.31 mm xtFGj,N  
•     f/# = 7.27 H~<w*[uT  
点扩散函数如下图: E@/* eJ  
E2i'lO\P  
OVUJiBp  
;km^ OO$  
演算 xRbtiFk9H  
L]Dq1q8`  
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: B*OBXN>'P  
           bR'UhPs-8;  
A/sM ?!p>_  
V{C{y5  
在这个等式中变量定义如下: #5yz~&  
•     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) KXT9Wt=  
•     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) VM}7 ~  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 4vJg"*?  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 7-VP)|L#G  
•    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, ...) N1yx|g:  
•   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) :kKdda<g#  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) "_ H 9]}Q  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 0BP Ubp(  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ?+G / 5,e  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 9GtVcucN  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) jK\AVjn  
•     F == focal length(焦距) cD ?'lB-  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) Dg}$;PK  
Y2aN<>f  
比较 O39f  
cvVv-L<[S`  
在下图中: dLbSvK<(I  
透镜EPD=10mm s<{) X$  
截止频率=184lp/mm 9>r@wK'Pn  
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。 ~cul;bb#  
     g4^3H3Pd  
Jd28/X5&  
在下面的图表中: R1~wzy  
透镜EPD=13.31 mm B &e'n<  
截止频率=250 lp/mm o[%\W  
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 c2wgJH!g  
     s"~3.J  
>';UF;\5]Q  
^@f.~4P*I  
杂散光对评价函数的影响
n;LjKE  
>e!Y63`  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 {ObUJ3  
\Vx_$E  
H;MyT Vl  
k:8NOx|s"  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ;r} yeI Sf  
mo"1|Q&  
NA+7ey6  
O>d [;Q  
qIwsK\^p  
QQ:2987619807 ;)q"X>FMZe  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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