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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 I=Xj;\b  
^B7C8YP  
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。 SB2Ij',  
1:d,8  
建立系统 Z }Z]["q  
*%`jcF  
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。 23WlUM  
rA#Ji~  
"?TKz:9r  
F {T\UX  
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。 n aB`@  
         t+Rt*yjO  
     _a~-B@2g  
                $>y   
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。 Di8;Tq  
2k3yf_N  
JPfE`NZ  
ck4g=QpD{  
0vm}[a4+i;  
X-=J7G`\h#  
o@g/,V $  
hz_F^gF  
$*i"rlJC  
    
5!)_" u3  
分析 =)Q0=!%-  
[ O"8Tzr  
这个系统的点扩散函数: MW6KEiQ"  
  •    Log (Normal PSF) 5.e. BT  
•    λ = 0.55 mm @n:.D9  
•    0.32 waves 3rd order spherical +4%: q~C  
•    EPD = 10 mm M,b^W:('4  
•    f/# = 9.68 l]o)KM<  
点扩散函数如下图: 'U'#_mYG  
F"M$ "rC]  
k|c=O6GO  
       &,B91H*#  
hPHrq{YZ  
系统的点扩散函数是: `2Oh0{x0*O  
•     Log (Normal PSF) K'zG[[P  
•     λ = 0.55 mm Ho:X.Z9A^  
•     1 wave 3rd order spherical {b6g!sE  
•     EPD = 13.31 mm j,/t<@S>  
•     f/# = 7.27 B =`"!?we  
点扩散函数如下图: E@F:U*A6%  
JKsdPW<?  
;c_pa0L  
W^^}-9  
演算 GxIw4m9  
TGJ\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: @.fyOyOC  
           1#3 Qa{i  
S(f V ,;Z  
$q6'VLPo  
在这个等式中变量定义如下: yNb :zoT  
•     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) U@$=0*  
•     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) PNbs7f  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx T?Dq2UW  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); !cWnQRIt_F  
•    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, ...) =abth6#)  
•   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) S-Y(Vn4  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) *I}_B\kY  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Q b|.;_  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 [}OL@num  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) } bs2Rxkh  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) [n_H9$   
•     F == focal length(焦距) -~HlME *~f  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ew n/@;E  
!I? J^0T  
比较 ;')T}wuq  
\JLiA>@@  
在下图中: -e{H8ro  
透镜EPD=10mm d%istFL)  
截止频率=184lp/mm >)N}V'9  
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。 diLjUC`69  
     %-4e8d74/  
pP'-}%  
在下面的图表中: "iof -b=ys  
透镜EPD=13.31 mm `f:5w^A  
截止频率=250 lp/mm C3%,pDh  
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 rr[9sk`^H  
     L?^C\g6u]  
6wWA(![w"  
.~5cNu'#m  
杂散光对评价函数的影响
e;=G|E  
Hc@Z7eQ3^  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 2#A u6BvX  
Pc]c8~  
A&5$eGe9  
qvOBvUR}  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: oh;F]*k6  
tE{7S/?h  
q\[31$i$  
is}Fy>9i  
|k'I?:'  
QQ:2987619807 e<^tY0rR&  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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