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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 $GJuS^@%  
#]5A|-O^  
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。 I ]HP  
)[np{eF.k  
建立系统 yLgv<%8f  
LM2S%._cj;  
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。 es!>u{8)  
ESyb34T`  
1a]QNl_x  
DcRvZH  
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。 k; (r:k^  
         0?Bv zfb  
     ]WvV*FL9D3  
               >XJUj4B|X  
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。 H~<w*[uT  
}Hy4^2B  
OVUJiBp  
4o3TW#  
:um]a70  
rr^?9M*{V  
36MNaQt'e  
6m mc{kw'  
Px?zih!6  
    
l}_6 _g>6  
分析 bc]SY =  
?)O!(=6%'  
这个系统的点扩散函数: ApTE:Fm1  
  •    Log (Normal PSF) &a!MT^anA~  
•    λ = 0.55 mm S1a6uE  
•    0.32 waves 3rd order spherical !rTkH4!_  
•    EPD = 10 mm ]{ir^[A6  
•    f/# = 9.68 td5! S]  
点扩散函数如下图: ,FL*Z9wA  
y`\rb<AZ*t  
W|(U} PrC  
       0b}.!k9  
a: 2ezxP  
系统的点扩散函数是: 4u= v  
•     Log (Normal PSF) \49s;\I]  
•     λ = 0.55 mm Slv91c&md,  
•     1 wave 3rd order spherical TjS &V  
•     EPD = 13.31 mm ^@f.~4P*I  
•     f/# = 7.27 a FL; E  
点扩散函数如下图: 7O,!67+^~  
wwE3N[  
CU@}{}Yl  
RMHJI6?LB  
演算 3z% W5[E)  
(qzBy \\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: Mc{-2  
           uyvjo)T  
QzxEkTc;  
6w~Cyu4Ov  
在这个等式中变量定义如下: 7Q9| P?&:z  
•     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) !8&EkXTw,  
•     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) U|Uc|6  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx hQeG#KQ  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); \ 027>~u {  
•    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, ...) s8dP=_ `  
•   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) v.hQ 9#:  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) (4|R}jv  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 5A+@xhRf  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 =1y~Qlu  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) H5*#=It  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 'Y/kF1,*  
•     F == focal length(焦距) I&`aGnr^^  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ]Y@_2`  
I%NeCd  
比较 !E|m'_x*  
*5{1.7  
在下图中: Tv6y +l  
透镜EPD=10mm iCCe8nK  
截止频率=184lp/mm ?Qx4Z3n  
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。 0f@9y  
     UA(4mbz+  
R x(yn  
在下面的图表中: gAVD-]`  
透镜EPD=13.31 mm >TiE Y MW  
截止频率=250 lp/mm ;&'ryYrex  
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 4LW~  
     KuW>^mF(I  
3hxV`rb  
eoXbZ  
杂散光对评价函数的影响
6nR EuT'k  
HA7%8R*.2i  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 3rd8mh&l  
Ke=+D'=  
\ \Tz'>[\  
f/s"2r  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: C|2|OTtQ  
e6bh,BwgQq  
W-gu*iZ6&  
HVhP |+  
m OE!`fd  
QQ:2987619807 sOiM/} O]  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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