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2021-08-02 10:23 |
MTF计算
描述 ~\]lMsk+ 6!T9VL\=H 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。 0n)99Osq(u ~C31=\$ 建立系统 fP>~ @^ ,u@Vi0 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。 98ot{+/LK $sS;#r0
UfxYD g)`;m%DG6 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。 5==hyIy WFm\ bZ. `"s*'P398 jV 982Y 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。 j#rj_ uP QJ^'Uyfdn
(ptk!u6 *u ^m f~
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D3(rD]c0{ DOB#PI[/
oksAQnQe ,~nrNkhp 分析 6+LBs.vl}
HE{JiAf 这个系统的点扩散函数: {7Qj+e^ • Log (Normal PSF) H/''lI{k) • λ = 0.55 mm -
U Elu4n& • 0.32 waves 3rd order spherical $i9</Es
P • EPD = 10 mm u.rFZu?E\ • f/# = 9.68 kesuM3 点扩散函数如下图: 76eF6N+%}t ^hRx{A
!L3\B_# J>dIEW%u 7wz9x8 \t 系统的点扩散函数是: R|'ftFebB. • Log (Normal PSF) C-tkYP
• λ = 0.55 mm 59#o+qo4 • 1 wave 3rd order spherical <X"_S'O • EPD = 13.31 mm xtFGj,N • f/# = 7.27 H~<w*[uT 点扩散函数如下图: E@/*eJ E2i'lO\P
OVUJiBp ;km ^ OO$ 演算 xRbtiFk9H L]Dq1q8` 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: B*OBXN>'P bR'UhPs-8;
A/sM
?!p>_ V {C{y5 在这个等式中变量定义如下: #5yz~& • 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) KXT9Wt= • 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) VM}7 ~ • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 4vJg"*? • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 7-VP)|L#G • 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, ...) N1yx|g: • 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 Kdda<g# • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) "_
H9]}Q • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 0BPUbp( • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ?+G
/5,e • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 9 GtVcucN • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) jK\AVjn • F == focal length(焦距) cD ?'lB- • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) Dg}$;PK Y2aN<>f 比较 O39f cvVv-L<[S` 在下图中: dLbSvK<(I 透镜EPD=10mm s<{) X$ 截止频率=184lp/mm 9>r@wK'Pn 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。 ~cul;bb# g4^3H3Pd
Jd28/X5& 在下面的图表中: R1~wzy 透镜EPD=13.31 mm B &e'n< 截止频率=250 lp/mm o[%\W 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 c2wgJH!g s"~3.J
>';UF;\5]Q ^@f.~4P*I 杂散光对评价函数的影响 n;LjKE >e!Y 63` 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 {ObUJ3 \Vx_$E
H;MyT Vl k:8NOx|s " 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ;r}yeISf mo"1|Q&
NA+7ey6 O>d
[;Q qIwsK\^p QQ:2987619807 ;)q"X>FMZe
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