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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 Z7k1fv:S^  
cZ7F1H~  
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。 4 I]/  
]#WX|0''^  
建立系统 FSXKH{Z  
s$3eJ|  
这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 `G:qtHn"Q<  
Fg}5V,  
;d'O.i=  
{f6A[ZO;J  
光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 gIf+.^/m1  
         n"`SL<K1  
     S+bWD7  
               p-i]l.mT5  
光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 J6?_?XzToT  
d}6AHS[  
ZLFdnC@  
C[/U y  
mc[_> [m  
E6KBpQcd[  
?X5glDZ$  
D9pxe qf+=  
]jT[dX|?  
    
\T#(rt\j  
分析 c)P%O  
+~v3D^L15  
这个系统的点扩散函数: .ubbNp_LU  
  •    Log (Normal PSF) 5eZg+ O  
•    λ = 0.55 mm MCO$>QL  
•    0.32 waves 3rd order spherical +cplM5X  
•    EPD = 10 mm }od7YL  
•    f/# = 9.68 5|B(K @<  
点扩散函数如下图: ?@uK s4  
H1c|b !C  
2K7:gd8Ru  
       =S7C(;=4  
J&0wl]w|O%  
系统的点扩散函数是: k=q%FlE  
•     Log (Normal PSF) K=^_Ndz  
•     λ = 0.55 mm RSVN(-wIi)  
•     1 wave 3rd order spherical {/VL\AW5$  
•     EPD = 13.31 mm yl]Cm?8  
•     f/# = 7.27 Fq\`1Ee{  
点扩散函数如下图: DB?PS^-2  
yl;$#aZB  
Kd|l\k!  
"u$ ]q1S  
演算 )<&CnK  
8 $*cfOC  
为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: 6"c!tJc7j  
           vkauX :M  
9g,L1 W*  
{m*J95[   
在这个等式中变量定义如下: KcyM2hE7  
•     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) LRlk9:QD>  
•     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) d4=u`2w  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 0$dNrq  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); P`Wf'C^h  
•    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, ...) ~$&r(9P  
•   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) Ta5iY }  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) vh{1u  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Tee3U%Y  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 n7YWc5:CaL  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) IHX#BY>  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) G5@fqh6ws  
•     F == focal length(焦距) N#-\JlJ)  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) )ZT0zIG  
}[R@HmN   
比较 o2U J*4  
-VT?/=Y s  
在下图中: ,OFr]74\  
透镜EPD=10mm Am^O{`r41  
截止频率=184lp/mm H;8]GE2n  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 JM4`k8mM  
     z_0lMX`  
V<I${i$]0  
在下面的图表中: &7nfTc  
透镜EPD=13.31 mm F[giq 1#  
截止频率=250 lp/mm %cif0Td  
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 I }I/dh  
     r*xw\  
i(;u6Rk  
^i k|l=  
杂散光对评价函数的影响
5'[X&r %#  
J]YN2{(x  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 b4OR`dd*J  
. zMM86c  
j`pR;XL1[  
Nm.>C4  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: H/I`c>Zn  
+>%+r  
fmN)~-DV9`  
90v18k  
W{/z-&  
QQ:2987619807 c&W.slE6  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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