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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 iY*Xm,#  
Wb*d`hzQ}  
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。 *AxKV5[H  
},[j+wx  
建立系统 >_&+gn${  
im1]:kr7  
这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 g<.VW 0  
;o8cfD.z  
0V`/oaW;  
^QFjBQ-Hai  
光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 NTVG'3o  
         1~5={eI  
     7i/?+|  
               = <33(   
光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 U15Hq*8Z  
dmE-W S  
5IMh$!/uc  
]p#Zdm1EL  
GbNVcP.ocP  
ulVHsWg  
JQbI^ef_;  
M)3h 4yQ  
1>|p1YZ"  
    
Vwv O@G7A  
分析 @rVmr{UE  
1 k H  
这个系统的点扩散函数: ]bS\*q0Zf(  
  •    Log (Normal PSF) N 4,w  
•    λ = 0.55 mm Q$RP2&  
•    0.32 waves 3rd order spherical {OQ sGyR?  
•    EPD = 10 mm ];Z_S`JR  
•    f/# = 9.68 /nC"'d(#  
点扩散函数如下图: ?mF-zA'4]  
;l?>+m@H  
St&XG>nWS  
       u,'c:RMV  
!TG"AW  
系统的点扩散函数是: z2,rnm)Q  
•     Log (Normal PSF) wBmbn=>#S  
•     λ = 0.55 mm )fCl<KG*  
•     1 wave 3rd order spherical :!aFfb["  
•     EPD = 13.31 mm /?by4v73P  
•     f/# = 7.27 Dcp,9"yt%  
点扩散函数如下图: RNIfw1R  
Y3-15:-  
x&8?/BR  
/+66y=`UJ  
演算 U;{VL!  
4I2ppz   
为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: oTfEX4 t {  
           sb8SG_c.  
H)(Jjk-O  
U>:p`@  
在这个等式中变量定义如下: 6%fU}si,  
•     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) h3JIiwv0!  
•     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) jPbL3"0A&  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx eQYW>z'%,  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); [%bshaY:  
•    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) XSZW9/I-(|  
•   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) 67f#Z&r2k  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) J)o~FC]b*  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 tp0^%!*9  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 s<^UAdLnl  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) hS<x+|'l  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) xx41Qw>\W  
•     F == focal length(焦距) 1L^\TC  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 6Lz&"C,`  
P:CwC"z>sS  
比较 m~X:KwK4  
R=PjLH&)  
在下图中: w`i3B@w  
透镜EPD=10mm (+T|B E3*#  
截止频率=184lp/mm bD49$N?>  
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。 Y}F+4   
     1k "*@Z<  
*UEo&B2+  
在下面的图表中: -vhgBru  
透镜EPD=13.31 mm 9#pl BtQ**  
截止频率=250 lp/mm gKBcD\F  
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 K _y;<a]  
     /A{znE  
;l~gA|A  
q \0>SG  
杂散光对评价函数的影响
5w{_WR6,  
!_zmm$bR  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 6B|IbQ^  
6``!DMDt/P  
XB^z' P{-Y  
=X>?Y,   
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: <51(q_f  
5a4;d+  
8<IO X  
`ZNz Dr  
N<O^%!buR  
QQ:2987619807 @YV-8;hO  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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