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2021-08-02 10:23 |
MTF计算
描述 mOgx&ns;j ^2P;CAjj-
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。 bi,rMgW }d$vcEI$3 建立系统 Va&KIHw uBV^nUjS"m 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 Bx_8@+ j>0SE
gqKC 4'G0 Z.Lx^h+U 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 ant-\w>} .T[!!z#^ ]&; G\9$y u^;sx/ 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。 ]*t*/j;N u:p:*u_^I
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CgaB) `. k
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JRcuw'8+q %u<&^8EL+#
'ocwXyP, F\YcSDM 分析 gGceK^# mDe+ M{/ 这个系统的点扩散函数: Yn?2,^?N • Log (Normal PSF) %K/G+ • λ = 0.55 mm '8((;N|I^ • 0.32 waves 3rd order spherical 8M5!5Jzv • EPD = 10 mm 8#d99dOe • f/# = 9.68 C'xU=OnA8 点扩散函数如下图: cfQh z;Gbqr?{{
'+GVozc6c" /(z0I.yE h)aWerzL 系统的点扩散函数是: /s-jR]#VA • Log (Normal PSF) cC(ubUR • λ = 0.55 mm Q?I"J$]&L • 1 wave 3rd order spherical hBs>2u|z9 • EPD = 13.31 mm 4YB7og%P • f/# = 7.27 Cq~ah 点扩散函数如下图: 5i
wikC=y 8[{0X4y3
<aQ; "O~
Dk.9&9mz 演算 bx%hizb ?yd(er<_f 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: 3:CQMZ|;@ V.G9J!?<P
Duo#WtC
D2wgSrY 在这个等式中变量定义如下: qS[p|*BL • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) P*qNRP% • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) sou$qKoG01 • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ezNE9g • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); b~jvmcr • 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, ...) \t~u
:D • 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) wW)&Px
n • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) H:nu>pzt • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 PezWc18 • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 } k%\ • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) N#6A> • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) [HZCnO|N • F == focal length(焦距) a\2Myj • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) KLv 3YNkT"~T 比较 *fy`JC T`2fPxM:cZ 在下图中: k:uuJ| 透镜EPD=10mm ez<wEtS 截止频率=184lp/mm aPP<W|Cmo2 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。 HjY-b*B Iy 8E$B;
e4_aKuA 在下面的图表中: pQ2)M8 gf 透镜EPD=13.31 mm Q*J ~wuE2 截止频率=250 lp/mm ?lw[ 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 QvQf@o E*b[.vUp
igbb=@QBJ zSM7x 杂散光对评价函数的影响 nQYS{`hk 71m-W#zyA 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 es(LE/`e #dm@%~B{.
KUqS(u ,,j=RG_ 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: wyhf:!-I l8d%hQVqT
a} fS2He i3WmD@ 6V?&hq&t QQ:2987619807 )mO;l/,0
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