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 lVQy {`Ns  
itW~2#nJz  
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。 iSxuor ^;  
Rc k k  
建立系统 eC41PQ3=1'  
)$e_CJ}9e  
这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 IF$*6 ,v.z  
Kwa$5qZI  
F[ 5\ x0  
!c8hER!  
光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 !*l5%H  
         csay\Q{  
     OwM.N+ z#T  
               OJF41Z  
光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 nJ-U*yz  
KnuQ 5\y  
h^$ c  
Xm! ;  
J#^oUq  
jVtRn.qh  
B> LL *  
J_Pb R b  
v}AVIdR  
    
J< U,~ra\  
分析 / !*+9+h  
.[KXO0Ui6u  
这个系统的点扩散函数: 5<y pK`Kq  
  •    Log (Normal PSF) lP:ll])p2  
•    λ = 0.55 mm 'P^6H$0  
•    0.32 waves 3rd order spherical NXw$PM|+R  
•    EPD = 10 mm `vFYe N;  
•    f/# = 9.68 L'?0*t  
点扩散函数如下图: h!L6NS_Q,  
%IbG@ }54  
B:Xmc,|,  
       nmZJ%n  
qOk=:1`3  
系统的点扩散函数是: 7pY7iR_  
•     Log (Normal PSF) fudIUG.  
•     λ = 0.55 mm +/E yX =  
•     1 wave 3rd order spherical h#>%\Pvt;  
•     EPD = 13.31 mm G*;6cV19  
•     f/# = 7.27 xrPC  
点扩散函数如下图: M[@=m[#a  
A#6\5u  
&gL &@';,  
|4@su"OA  
演算 vF,iHzv  
-}Iw!p#O3  
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: Cd"iaiTD0  
           U- a+LS  
3bi,9 >%  
0ThX1)SH  
在这个等式中变量定义如下: Rn-RMD{dh  
•     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) D^5bzZk 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) m%bw$hr  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx R}-<ZJe  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); eBmBD"$  
•    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, ...) 8sG0HI$f+  
•   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) };:+0k/  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) :6*FnKD  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 VHlN;6Qlff  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 z[I3k  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) kq SpZoV0'  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) AMhHq/Dw  
•     F == focal length(焦距) jd]YKaI  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) -Pr1 r  
[JY1|N  
比较 ; SS/bS|  
mQ@A3/=`  
在下图中: H.HXwN/x  
透镜EPD=10mm _U"9#<  
截止频率=184lp/mm 2)A% 'Akf  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 1$*ZN4  
     /8(\AuDT  
ue5C ]  
在下面的图表中: ,p,$(V  
透镜EPD=13.31 mm oA ;sP'  
截止频率=250 lp/mm k-$5H~(PZ  
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 a}Dx"zl;  
     .FarKW  
FC:+[.fi  
.^fVm  
杂散光对评价函数的影响
._uXK[c7P  
JYt)4mOo  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 '9+JaB  
5ir[}I^z  
i58&o@.H<u  
g8JO/s5xV  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: I,*zZNv Ri  
^4WNP  
^Lx(if WJ  
sUc_)  
}-ly'4=l  
QQ:2987619807 {xFgPtCM  
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 © 2005-2024 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计