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2021-08-02 10:23 |
MTF计算
描述 iY*Xm,# Wb*d`hzQ} 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。 *AxKV5[H
},[j+wx 建立系统 >_&+gn${ im1]:kr7 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 g<.VW0 ;o8cfD .z
0V`/oaW; ^QFjBQ-Hai 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 NTVG'3o 1~5={eI 7i/?+| =<33( 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 U15Hq*8Z dmE-WS
5IMh$!/uc ]p#Zdm1EL
GbNVcP.ocP ulVHsWg
JQbI^ef_; M)3h 4yQ
1>|p1YZ" Vwv O@G7A 分析 @rVmr{UE 1 k H 这个系统的点扩散函数: ]bS\*q0Zf( • Log (Normal PSF) N 4,w • λ = 0.55 mm Q$RP2& • 0.32 waves 3rd order spherical {OQ sGyR? • EPD = 10 mm ];Z_S`JR • f/# = 9.68 /nC"'d(# 点扩散函数如下图: ?mF-zA'4] ;l?>+m@H
St&XG>nWS u,'c:RMV !TG"AW 系统的点扩散函数是: z2,rnm)Q • Log (Normal PSF) wBmbn=>#S • λ = 0.55 mm )fCl <KG* • 1 wave 3rd order spherical :!aFfb[" • EPD = 13.31 mm /?by4v73P • f/# = 7.27 Dcp,9"yt% 点扩散函数如下图: RNIfw1R Y3-15:-
x&8?/BR /+66y=`UJ 演算 U;{VL! 4I2ppz 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: oTfEX4 t { sb8SG_ c.
H)(Jjk-O U>:p`@ 在这个等式中变量定义如下: 6%fU}si, • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) h3JIiwv0! • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) jPbL3"0A& • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx eQYW>z'%, • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); [%bshaY: • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) XSZW9/I-(| • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) 67f#Z&r2k • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) J)o~FC]b* • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 tp0^%!*9 • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 s<^UAdLnl • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) hS<x+|'l • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) xx41Qw>\W • F == focal length(焦距) 1L^\TC • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 6Lz&"C,` P:CwC"z>sS 比较 m~X:KwK4 R=PjLH&) 在下图中: w`i3B@w 透镜EPD=10mm (+T|B E3*# 截止频率=184lp/mm bD49$N?> 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。 Y}F+4 1k
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*UEo&B2+ 在下面的图表中: -vhgBru 透镜EPD=13.31 mm 9#pl BtQ** 截止频率=250 lp/mm gKBcD\F 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 K _y;<a] /A{znE
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\0>SG 杂散光对评价函数的影响 5w{_WR6, !_zmm$bR
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 6B|IbQ^ 6``!DMDt/P
XB^z' P{-Y =X>?Y, 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: <51 (q_f 5a4;d+
8<IOX `ZNzDr N<O^%!bu R QQ:2987619807 @YV-8;hO
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