首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> FRED,VirtualLab -> MTF计算 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 tb&{[|O^  
|,t#Au}61  
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。 &^qD<eZ!Eq  
E[2c`XFd8  
建立系统 bbiDY  
hV'JTU]H  
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。 Gt\F),@  
3boINmX  
|nz,srr~  
%dO'kU/-  
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。 gjvKrg  
         k=w%oqpN  
     IR(JBB|xNQ  
               ?8b?{`@V  
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。 id&;  
&`pd&U{S*  
sh:sPzQ%Jv  
>UZfi u  
kVy%y"/  
a0CmCv2#  
EFqWnz  
ZnI_<iFR*  
Ngi$y>{Sq  
    
jzdK''CHi  
分析 j2=jD G  
 $3W[fC  
这个系统的点扩散函数: +/-#yfn!TR  
  •    Log (Normal PSF) #fRhG^QKp  
•    λ = 0.55 mm hcWkAR  
•    0.32 waves 3rd order spherical } R;.~F  
•    EPD = 10 mm 9`$fU)K[Pl  
•    f/# = 9.68 0}PW<lU-  
点扩散函数如下图: /3L1Un*  
`QnKal)  
a:XVu0`(  
       !\z:S?V  
m3+MRy 5  
系统的点扩散函数是: :0Rd )*k,v  
•     Log (Normal PSF) wbyY?tH  
•     λ = 0.55 mm C;1A$]bk  
•     1 wave 3rd order spherical 7*r Q6rAP  
•     EPD = 13.31 mm Nh^T,nv*l  
•     f/# = 7.27 'u@ )F`  
点扩散函数如下图: hJ (Q^Z  
SsIy;l  
_[<R<&jG  
TUw^KSa  
演算 d(3F:dbk  
] QGYEjW  
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: .0:BgM  
           %[u6<  
yM}}mypS  
: ^F+m QN  
在这个等式中变量定义如下: 5Q#;4  
•     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) DJ_,1F  
•     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) %0fF_OU  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 1P. W 34  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); w,bILv)  
•    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, ...) \V  /s  
•   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) ZM K"3c9  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) rbiNp6AdL  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 8c(}*,O/  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 bE#=\kf|  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) P~Q5d&1SO  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) XSyCT0f08  
•     F == focal length(焦距) %jdV8D#Q  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) J]UlCg  
M[}EVt~  
比较 f#_XR  
S(9Xbw)T  
在下图中: R $HI JM  
透镜EPD=10mm d"<Q}Ay  
截止频率=184lp/mm ,Xs%Cg_Ig  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 _QbLg"O  
     .j:.?v  
AFcsbw  
在下面的图表中: 1@q~(1-o  
透镜EPD=13.31 mm xT70Rp(2po  
截止频率=250 lp/mm Y:[WwX|  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm F@Y)yi?z  
     |-4C[5rM  
OSk:njyC[  
oEbgyT gB  
杂散光对评价函数的影响
=]&?(Gq  
#c@Dn.W  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 bq[j4xH0X  
o"~ODN" L  
UZ0fw@RM  
LWHP31{R  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: Z.Lm[$/edn  
0h-holUf}~  
]vJZ v"ACn  
TJ[C,ic=D  
.w/#S-at  
QQ:2987619807 Q W#]i  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
查看本帖完整版本: [-- MTF计算 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计