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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 VS@o_fUx)  
x:b 0G  
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。 OsPx-|f S~  
;({&C34a  
建立系统 )VQ:L:1t(  
;H /*%2  
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。 B5*{85p(u  
`YAqR?Xj_<  
n?_!gqK  
(h7 rW3  
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。 %YG ~ql  
         _%w-y(Sqn  
     KL,=Z&.<=  
               `DIIJ<;g  
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。 [5,aBf) X  
]24aK_Uu  
j0^~="p%C  
} *|_P  
C%t~?jEK~^  
~'KymarPU  
87c7p=/0`  
$wH{snX  
6 /gh_'&  
    
S Y>i@s+ML  
分析 .pNWpWL.  
a_4Ny  
这个系统的点扩散函数: ))|Wm}  
  •    Log (Normal PSF) K#H}=Y A  
•    λ = 0.55 mm 9KRHo%m  
•    0.32 waves 3rd order spherical vg"y$%  
•    EPD = 10 mm 7tMV*{+Z  
•    f/# = 9.68 F&.iY0Pt  
点扩散函数如下图: 8PB(<|}u  
)9MmL-7K  
/R^Moj<  
       =`[08  
H_m(7@=  
系统的点扩散函数是: K)~ m{  
•     Log (Normal PSF) u@5vK2  
•     λ = 0.55 mm 35B G&;C  
•     1 wave 3rd order spherical $'*@g1v Y  
•     EPD = 13.31 mm I1yZ7QY  
•     f/# = 7.27 CdgZq\  
点扩散函数如下图: jnsV'@v8Nj  
."Wdpf`~  
u"XqWLTV  
=k6zUw;5 U  
演算 (m80isl  
NH$%g\GPs  
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: IJ2]2FI  
           k v1q \  
|ybW  
*CZvi0&  
在这个等式中变量定义如下: W#87T_7T[  
•     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) dOh'9kk3  
•     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) #7I,.DUy[  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 7;RhA5M  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); /=I&-g xC  
•    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, ...) ,}2yxo;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) ^IGutZov  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) t=syo->  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Fj}|uiOQUS  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 WV}<6r$e  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) i <0H W  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) J/S 47J~  
•     F == focal length(焦距) xO)vn\uJ  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) c9imfA+e  
2-5AKm@K  
比较 yPrp:%PS  
u H[d%y/  
在下图中: 7|LJwXQ-  
透镜EPD=10mm h1@|UxaE#  
截止频率=184lp/mm 9 X}F{!p~1  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 qYv/" 1  
     w6DK&@w`'/  
CAyV#7[0  
在下面的图表中: B5h-JON]-  
透镜EPD=13.31 mm v9R#=m/=  
截止频率=250 lp/mm D|m6gP;P  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm <ABN/nH  
     E6a$c`H@?  
}YJ(|z""  
!]1X0wo\  
杂散光对评价函数的影响
M,@\*qlEJ  
H?98^y7  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 Au jvKQ(  
%"^$$$6%  
uU(G&:@  
su6x okt  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: )R$+dPu>  
-BUxQ8/,  
EeGP E  
hNBv|&D#  
]jiM  
QQ:2987619807 AY4ZU CqI  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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