| infotek |
2021-08-02 10:23 |
MTF计算
描述 0sY#MHPT& F^[M 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。 %PSz o8.l X%*brl$D 建立系统 8UlB~fVg ` 3vN R" 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。 WJBW: 2=; zww?
U8Cw7u2 )3+xsn v 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。 \qRjXadj `W
D*Q-&n [%7IQ4`{ a [0N,t 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。 +D6-m z[_R"+
k?z
[hZg0 ]i9H_K
W8\PCXnsfl xuw//F
K[`4vsE $@lq}FQ%
O1l4gduN|i *S,v$ VX 分析 hCSRsk3 4'd;'SvF 这个系统的点扩散函数: 4Xa.r6T_N= • Log (Normal PSF) S]Yu6FtWiO • λ = 0.55 mm )1X' W • 0.32 waves 3rd order spherical Q-H=wJ4R • EPD = 10 mm )< X=z • f/# = 9.68 ;D%5 nnr 点扩散函数如下图: \1eKY^)2 D>!v_v6
=[v2 !nZI? z ; ,.1&Ff)S 系统的点扩散函数是: 9;m#>a@Y • Log (Normal PSF) /It.>1~2@ • λ = 0.55 mm Sm~? zU[k/ • 1 wave 3rd order spherical =rs=8Ty?S • EPD = 13.31 mm Q_UCF'f;} • f/# = 7.27 "!w[U{ 点扩散函数如下图: c +"O\j' Hzk1LKsT#
h|$zHm )dzjz%B) 演算 (STWAwK- g,{Ei]$>I 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: 1.ugXD sf|_2sI
q=j/s4~ oeRYyJ 在这个等式中变量定义如下: J$e Z Lj • 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) '/]fZ| • 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) QWIOim- • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx @EH4N%fH • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); cfO^CC • 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, ...) .D M1Knj • 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) fmT3Afl5c • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ]#WX|0''^ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 FSXKH {Z • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 s$3eJ| • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) `G:qtHn"Q< • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) Fg}5V, • F == focal length(焦距) ;d'O. i= • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) {f6A[ZO; J n"Z,-./m 比较 "KQ\F0/ NnSI)*%' 在下图中: VG*=)8{ 透镜EPD=10mm PPIG?fK) 截止频率=184lp/mm t]YLt , 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 Q Kuc21 C[/Uy
mc[_>[m 在下面的图表中: E6KBpQcd[ 透镜EPD=13.31 mm ?X5glDZ$ 截止频率=250 lp/mm D9pxe qf+= 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 u/c~PxC p%YvP
4s+J-l TVEF+t 杂散光对评价函数的影响 Z_ FL=S\ 'E6gEJ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 e]y=]}A3{ ]ge^J3az$u
*Uw# Ph!NYi, 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: %:8q7PN| +^3L~?
JbD)}(G; !gH.st +sq,!6#G QQ:2987619807 {
'mY>s7
|
|