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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 '\xE56v)F  
SPt/$uYJ  
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。 Qx8(w"k*  
=+ >>l0=_v  
建立系统 xSSEDfq  
v}d)uPl} ;  
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。 ctjQBWE  
HTGLFY(&  
e6J^J&`|4  
NMf#0Nz-  
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。 U,;796h  
         }f?[m&<  
     nw%`CnzT  
               2{vAs  
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。 [wnp]'+!  
v~x4Y,m%  
5Pn.c!  
xy"'8uRi  
X:;x5'|  
HK~SD:d  
#vga qe9  
)`R}@(r.  
#ye`vD  
    
rVl 8?u y  
分析 hd~#I<8;2  
gBcs  
这个系统的点扩散函数: qxu3y+po]  
  •    Log (Normal PSF) dM= &?g  
•    λ = 0.55 mm JcmJq fR  
•    0.32 waves 3rd order spherical X~D[CwA|`  
•    EPD = 10 mm <<A#4!f  
•    f/# = 9.68 !U m9ceK  
点扩散函数如下图: !|H,g wqU  
LSJ.pBl\X  
@*Ry`)T  
       %'2.9dB  
W.jXO"pN  
系统的点扩散函数是: Y_+#|]=$B  
•     Log (Normal PSF) 111A e *U  
•     λ = 0.55 mm H)7v$A,5%  
•     1 wave 3rd order spherical Zp~yemERr  
•     EPD = 13.31 mm 2tpuv(H;  
•     f/# = 7.27 L8Tm8)  
点扩散函数如下图: 7_76X)gIV  
.7g h2K  
%\T,=9tD\  
:ZIa   
演算 86Q3d%;-yo  
d9;&Y?fp  
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: c:7F 2+p  
           e7xBi!I)~  
k)S1Zs~G  
3J &R os  
在这个等式中变量定义如下: 0r1GGEW`s  
•     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) __.MS6"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) zHX\h [0f  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 0ck3II  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ~at@3j}W  
•    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, ...) gI;"PkN  
•   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) :#^qn|{e  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) @GQfBV|3  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ?8"* B^*Sh  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 Jp]?tlT  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) '%[ Y  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) l X+~;94  
•     F == focal length(焦距) 2RX]~}  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) (!5Ta7X  
%(/E `  
比较 ^ WO3,  
=IsmPQKi  
在下图中: 06f%{mAZS  
透镜EPD=10mm ?`Yu~a{  
截止频率=184lp/mm Nbd4>M<  
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。 ) bI.K[0^  
     D0FX"BY7  
{k_\1t(/  
在下面的图表中: ?o;ip  
透镜EPD=13.31 mm [:cD  
截止频率=250 lp/mm fe/;U=te  
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 KQNQ<OE 4  
     -!1=S: S  
)4=86>XJT  
Qq`S=:}~x  
杂散光对评价函数的影响
:kR>wX  
=eU=\td^  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 u_^mN9h  
\+R%KA/F  
.h=n [`RB  
N<rq}^qo  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ]i.N'O<p  
 O>]i?  
z!3=.D  
wBXa;.  
1]Xx {j<  
QQ:2987619807 KSchgon0V  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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