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2021-08-02 10:23 |
MTF计算
描述 'z~KTDX 4L!e=>as"1 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。 Rd0?zEKV OoSa95#x 建立系统 LPMb0F}"5 [RW,{A 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。 *%nX#mwz jWhD5k@v
sY_fq.Z E tdd\^ 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。 9'l.TcVm`, IN>TsTo XGL"gD
Sw[=S '(l 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。 >|(WS.n 3C )|Jr|8
95VqaR, ~;` fC|)
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?fm2qrV@fp .ZM]%[4
eUYG96Jw =y`-sU Hx 分析 s9=pV4fA~w G6f%/m` 这个系统的点扩散函数: )_WH#-} • Log (Normal PSF) +HYN$> • λ = 0.55 mm UqY J#&MqY • 0.32 waves 3rd order spherical DM+sjn • EPD = 10 mm (gFQK[ • f/# = 9.68 HrM)jC<~ 点扩散函数如下图: hrUm}@d Z{Lmd`<w`j
a>#d=. 9N`+ O RRK^~JQI.2 系统的点扩散函数是: Tq_1wX'\ • Log (Normal PSF) qQ3]E][/ • λ = 0.55 mm !]n{l_5r • 1 wave 3rd order spherical R V_MWv • EPD = 13.31 mm btJ,dpir • f/# = 7.27 rerUM*0 点扩散函数如下图: eG a#$x?. e/g<<f-
~7F EY0 / s:qxAUi\/ 演算 1_p[*h e)fJd*P 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: yHV^a0e7EH v]UU&Jq8U
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!;BZ# tF& 在这个等式中变量定义如下: N>uZ t2 • 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) RBMMXJj • 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) 8=!rnJCav • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 98"z0nI% • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); w>1l@%Uo • 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, ...) MZ >0K • 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) q329z> • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) qkZ5+2m • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 |TNiKy • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 QBN=l\m+ • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) x0TnS# • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) J7&.>y1% • F == focal length(焦距) mYsuNTx!. • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) J%O[@jX1 MfZ}xu 比较 wnZ*k( .3g\[p 在下图中: j|VlHDqR 透镜EPD=10mm 'w |s*5 截止频率=184lp/mm z?IY3]v*z< 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。 (pRy1DH~ " N`V*0h
J T0,Z 在下面的图表中: t0AqGrn 透镜EPD=13.31 mm I_Mqh4]; 截止频率=250 lp/mm =."WvBKg 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 :BrnRW64 ?6.KS
[XY:MUe
=O}%bZ)Q 杂散光对评价函数的影响 (fLbg, Hhce:E@K 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 j)lM:vXR e4NX\tCpw
cvLcre% >A BR0p0% 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: szM=U$jKq ah&plaVzC
w1!\L_::Y "l2N_xX; yI)RGOV QQ:2987619807 L-X
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