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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 jR22t`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 YN2sdG • 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$vL% iz?tu: \v& 演算 O.Iu6D Z@&Dki 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: xw
T%), !Mim@!5M
{>,V\J0p gO,25::") 在这个等式中变量定义如下: y^Kph# F" • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) Yd= a}T • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) ~aOuG5XK • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ks97k8B • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ?a8(azn • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) m-DsY • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) K+8-9$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) $:j G- r • F == focal length(焦距) \,&co • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) Ns0cgCrhX YJ/zU52JK~ 比较 T4 N~(Fi) W4U@%b do 在下图中: ^Q ps>A( 透镜EPD=10mm >sjhA|gXk 截止频率=184lp/mm f1)x5N 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 M=*bh5t%] ,H2D
jfx8EbQ 在下面的图表中: MXiQ1x 透镜EPD=13.31 mm u4neXYSy 截止频率=250 lp/mm RQp|T5Er* 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm mVsIAC$}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/
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