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2021-08-02 10:23 |
MTF计算
描述 Dbz\8gmY a(BWV?A 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。 R-bICGSE ~)Ny8Dh 建立系统 GVCyVt[!- cD-\fRBGK 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。 pcoJ\&&W .ikFqZ$$
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P8OK %U-KQI0 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。 ] l}8 SDcD(G 4VD'<`R[ eNi.d;8F 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。 g6;O)b =+A8s$Pb
d\'M ~VQ 0JKbp*H
f+-w~cN S!up2OseW
gXc&uR0S wa@X^]D8
oC>^V5 (E\7Ui0Q 分析 3[-L'!pOX3 F#O.i, 这个系统的点扩散函数: a:H}c9$% • Log (Normal PSF) WVf;uob{ • λ = 0.55 mm e
J2wK3R • 0.32 waves 3rd order spherical =/Vr,y$ • EPD = 10 mm Bn-%).-ED • f/# = 9.68 }7wQFKME 点扩散函数如下图: H:a(&Zb P;mmK&&
p+#uPY1# u` R cQS}pQyYN 系统的点扩散函数是: Jg/WE1p> • Log (Normal PSF) D9 ,~Fc • λ = 0.55 mm f\2'/g}6a • 1 wave 3rd order spherical wNcf7/ky • EPD = 13.31 mm q}1AV7$Ai • f/# = 7.27 QR\qGhQ~ 点扩散函数如下图: <?2[]h:wp fL'
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_Sw 演算 ~~&8I!r e .2Y"=|NdA 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: ERCW5b[RT RVlC8uJ;P
&NB[:S= vb\ UP&Ip 在这个等式中变量定义如下: pV<18CaJ • 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) '!b1~+PV • 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) 7z5AI!s_ • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx `~VV1 • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); yLipuMNV • 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, ...) *^}(LoPZ • 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) 7K%Ac • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) $
[0 • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Ycn*aR2 • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 xpRQ"6 • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) gdNEMT • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) s{'r'`z. • F == focal length(焦距) F3;UH%L1 • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) lk)38. 'HH[[9Q 比较 !n@Yg2 w |J?KHI 在下图中: e#<%`\qH 透镜EPD=10mm j^Bo0{{ 截止频率=184lp/mm 5O]ph[7 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。 118A6qyi kOs_]
C8e{9CF 在下面的图表中: >#)^4-e 透镜EPD=13.31 mm W(9-XlYKE 截止频率=250 lp/mm PL%U 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 Z ZX|MA! [59_n{S 1
6Y`eYp5A Zb^0EbV 杂散光对评价函数的影响 Kj;Q;Ii LW{7|g 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 nulVQOj| o vvR{MTc
Gh>Rt=Qu% R]/3`X9!d> 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: eYOwdTrq ,KdDowc
tux/@}I B#OnooJI bd5\Rt QQ:2987619807
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