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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 'z~KTDX  
4L!e=>as"1  
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。 Rd0?zEKV  
OoSa95#x  
建立系统 L PMb0F}"5  
[RW, {A  
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。 *%nX#mwz  
jWhD5k@v  
sY_fq.Z  
Etdd\^  
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。 9'l.TcVm`,  
         IN>TsTo  
     XGL"gD   
               Sw[=S '(l  
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。 >|(WS.n3C  
)|Jr|8  
95VqaR,  
~;` fC|)  
} cRi A  
8`6 LMQ  
?fm2qrV@fp  
.ZM]%[4  
eUYG96Jw  
    
=y`-sU Hx  
分析 s9=pV4fA~w  
G6f %/m`  
这个系统的点扩散函数: )_WH#-}  
  •    Log (Normal PSF) +HYN$>  
•    λ = 0.55 mm UqY J#&MqY  
•    0.32 waves 3rd order spherical DM+sjn  
•    EPD = 10 mm (gFQ K[  
•    f/# = 9.68 H rM)jC<~  
点扩散函数如下图: hrUm} @d  
Z{Lmd`<w`j  
a>#d=.  
       9N`+ O  
RRK^~JQI.2  
系统的点扩散函数是: Tq_1wX'\  
•     Log (Normal PSF) qQ3 ]E][/  
•     λ = 0.55 mm !]n{l_5r  
•     1 wave 3rd order spherical R V_MWv  
•     EPD = 13.31 mm btJ,dpir  
•     f/# = 7.27 rerUM*0  
点扩散函数如下图: eG a#$x?.  
e/g<<f-  
~7FEY0/  
s:qxAUi\/  
演算 1_p[*h  
e)fJd*P  
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: yHV^a0e7EH  
           v]UU&Jq8U  
S}XB |  
!;BZ#tF&  
在这个等式中变量定义如下: N> uZt2  
•     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) RBMMXJj  
•     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) 8=!r nJCav  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 98"z0nI%  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); w>1l@%U o  
•    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, ...) MZ >0K  
•   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) q329z>  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) qkZ5+2m  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 |TNiKy  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 QBN=l\m+  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) x0TnS #  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) J7&.>y1%  
•     F == focal length(焦距) mYsuNTx!.  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) J%O[@jX1  
MfZ}xu  
比较 wnZ*k(  
.3g\[p   
在下图中: j|VlHDqR  
透镜EPD=10mm 'w |s*5  
截止频率=184lp/mm z?IY3]v*z<  
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。 (pRy1DH~  
     " N`V*0h  
J T0,Z  
在下面的图表中: t0AqGrn  
透镜EPD=13.31 mm I _Mqh4];  
截止频率=250 lp/mm =."WvBKg  
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 :BrnRW64  
     ?6.KS  
[ XY:MU e  
=O}%bZ)Q  
杂散光对评价函数的影响
(fLbg,  
Hhce:E@K  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 j)lM:vXR  
e4NX\tCpw  
cvLcre% >A  
BR0p0%  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: szM=U$jKq  
ah&plaVzC  
w1!\L_::Y  
"l2N_xX;  
yI)RG OV  
QQ:2987619807 L-X _b3E\  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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