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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 0sY#MHPT&  
F ^[M  
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。 %PSz o8.l  
X%*brl$D  
建立系统 8UlB~fVg  
` 3vN R"  
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。 WJBW:2=;  
zww?  
U8Cw7u2  
)3+xsnv  
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。 \qRjXadj  
         `W D*Q-&n  
     [%7IQ4`{  
               a  [0N,t  
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。 +D6-m  
z[_R"+   
k?z [hZg0  
]i9H_K  
W8\PCXnsfl  
xuw//F  
K[`4vsE  
$@lq}FQ%  
O1l4gduN|i  
    
*S,v$ VX  
分析 hCSR sk3  
4'd;'SvF  
这个系统的点扩散函数: 4Xa.r6T_N=  
  •    Log (Normal PSF) S]Yu6FtWiO  
•    λ = 0.55 mm )1X' W  
•    0.32 waves 3rd order spherical Q-H =wJ4R  
•    EPD = 10 mm )< X=z  
•    f/# = 9.68 ;D %5 nnr  
点扩散函数如下图: \1eKY^)2  
D>!v_v6  
=[v2   
       !nZI? z;  
,.1&Ff)S  
系统的点扩散函数是: 9;m#>a@Y  
•     Log (Normal PSF) /It.>1~2@  
•     λ = 0.55 mm Sm~? zU[k/  
•     1 wave 3rd order spherical =rs=8Ty?S  
•     EPD = 13.31 mm Q_UCF'f;}  
•     f/# = 7.27 "!w[U{  
点扩散函数如下图: c +"O\j'  
Hzk1LKsT#  
h|$zHm  
)dzjz%B)  
演算 (STWAwK-  
g,{Ei]$>I  
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: 1.u gXD  
           sf|_2sI  
q=j/s4~  
oeRYyJ  
在这个等式中变量定义如下: J$eZLj  
•     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) '/ ]fZ|  
•     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) QWIOim-  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx @EH4N%fH  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); cfO^CC  
•    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, ...) .DM1Knj  
•   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) fmT3Afl5c  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ]#WX|0''^  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 FSXKH{Z  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 s$3eJ|  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) `G:qtHn"Q<  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) Fg}5V,  
•     F == focal length(焦距) ;d'O.i=  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) {f6A[ZO;J  
n"Z,-./m  
比较 "KQ\F0/  
NnSI)*%'  
在下图中: VG*=)8{  
透镜EPD=10mm P PIG?fK)  
截止频率=184lp/mm t]YLt ,  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 QKuc21  
     C[/U y  
mc[_> [m  
在下面的图表中: E6KBpQcd[  
透镜EPD=13.31 mm ?X5glDZ$  
截止频率=250 lp/mm D9pxe qf+=  
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 u/c~PxC  
      p% YvP  
4s+J-l  
 TVEF+t  
杂散光对评价函数的影响
Z_ FL=S\  
'E6gEJ  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 e]y=]}A3{  
]ge^J3az$u  
*Uw#  
Ph!NY i,  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: %:8q7PN|  
+^3L~?  
JbD)}(G;  
!gH.st  
+sq, !6#G  
QQ:2987619807 { 'mY>s 7  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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