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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 pU%n]]qF  
>qjq=Ege  
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。 9m<jcxla$  
,p2s:&"  
建立系统 y 4I6  
bg&zo;Ck8T  
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。 >x+6{^}Q>  
vss(twg  
)Sg~[WxDv  
,PuL{%PXu  
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。 3U.88{y  
         _w/EP  
     "2P&X  
               S=<}:#;u0  
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。 vCxD~+zf  
57zSu3v4Y  
XY)&}u.  
=K{"{5Wb  
7/ysVWt  
Hl/ QnI!  
?NR A:t(}  
0Lc9M-Lg  
&7b|4a8B%  
    
ZP *q4:  
分析 jR2 2t`4  
Q}K#'Og  
这个系统的点扩散函数: RHq/JD-  
  •    Log (Normal PSF) 2FF4W54I  
•    λ = 0.55 mm RwPN gRF  
•    0.32 waves 3rd order spherical >.'*) @vQi  
•    EPD = 10 mm YN2sd G  
•    f/# = 9.68 e2ilB),  
点扩散函数如下图: SAK!z!t  
RGg(%.  
NufLzg{  
       pr#z=vqH  
7,|c  
系统的点扩散函数是: }YMy6eW4  
•     Log (Normal PSF) m~Bl*`~M  
•     λ = 0.55 mm P%=#^T&`}  
•     1 wave 3rd order spherical sqJSSNt  
•     EPD = 13.31 mm MHai%E  
•     f/# = 7.27 [}8|R0KF  
点扩散函数如下图: %D8ZO0J7H  
Ikiib WQL+  
n;U`m$vL%  
iz?tu: \v&  
演算 O .Iu6D  
Z@&Dki  
为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: xw T%),  
           !Mim@!5M  
{>,V\J0p  
gO,25::")  
在这个等式中变量定义如下: y^Kph# F"  
•     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) Yd=a}T  
•     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) ~aOuG5 XK  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ks97k8B  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ?a8(a zn  
•    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) m-DsY  
•   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) K+8-9$w6  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) E3l> 3  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 tBT<EV{ G  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 l)w Hl%p  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) RE=+ Dz{  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) $:j G-r  
•     F == focal length(焦距) \, &co  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) Ns0cgCrhX  
YJ/zU52JK~  
比较 T4 N~(Fi)  
W4U@%b do  
在下图中: ^Q ps> A(  
透镜EPD=10mm >sjhA|gXk  
截止频率=184lp/mm f1)x5N  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 M=*bh5t%]  
     ,H2D  
jfx8EbQ  
在下面的图表中: MXiQ1 x  
透镜EPD=13.31 mm u4neXYSy  
截止频率=250 lp/mm RQp|T5Er*  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm mVsIAC$}8  
     <~X>[PK<  
ND,Kldji  
5"]~oPK  
杂散光对评价函数的影响
M- 2Tz[  
3 M10fI?  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ELjK0pE}-  
o|iYd n\  
-:9P%jWt  
d90Z,nex  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 7`H 1f]d  
3bd5FsI^pU  
m6yIR6H  
(?kl$~&|  
@a>2c$%  
QQ:2987619807 jWO/ xX  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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