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infotek 2021-11-09 09:25

MTF计算

描述 BsA4/Bf  
~=yU%5 s@  
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。 5%TSUU+<I  
6GuTd  
建立系统 myo4`oH  
1#Vd)vSP  
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。 .nY}_&  
remc_}`w  
Eq_@ xT0>  
-']Idn6  
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。 U/Cc!WXV]  
         );HhV,$n  
     UK6x]tE  
               U2`:'  
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。 5xc e1[  
d\-*Fmp(S  
`"~GqFwy~  
\6AM?}v  
I?1 BGaAA  
/\e_B6pF<  
0=+feB1T  
=Fe4-B?I  
SOPair <r  
    
[m! P(o  
分析 9<&*iIrM  
[VX5r1-F  
这个系统的点扩散函数: xsU%?"r  
  •    Log (Normal PSF) T Q![  
•    λ = 0.55 mm Swf%WuDj  
•    0.32 waves 3rd order spherical D_( NLC  
•    EPD = 10 mm I>8_gp\1  
•    f/# = 9.68 3Z~_6P^ +N  
点扩散函数如下图: \hBzQ%0  
a?ete9Q+  
:/gHqEC24  
       %4R1rUrgt|  
{.U:Ce  
系统的点扩散函数是: X6}W]  
•     Log (Normal PSF) aQHR=.S]X  
•     λ = 0.55 mm "kFNOyj3\  
•     1 wave 3rd order spherical 2asRJ97qES  
•     EPD = 13.31 mm Fsl="RB7f  
•     f/# = 7.27 ,dd1/zm  
点扩散函数如下图: fJNK@F  
4YY!oDN:  
K20Hh7cVJ  
-F(luRBS(W  
演算 8_wh9   
|7KWa(V5I  
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: -k:x e:$  
           .(8 V  
{\k }:)  
*N: $,xf  
在这个等式中变量定义如下: k&L/Jzz I  
•     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) Txl|F\nK`  
•     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) oP T)vN?  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx T++q.oFc  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Xhyn! &H5  
•    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) Ttl m&d+C  
•   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) s;l"'6:_  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) FzSL[S4i  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 cDYO Ju.  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 _PGd\>Ve  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) { 2Ew^Li  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) -Ju;i<  
•     F == focal length(焦距) _B^X3EOc  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ,o0Kevz  
CY.92I@S  
比较 qnQ".  
LPs5LE[Pm  
在下图中: .nNZ dta&=  
透镜EPD=10mm K } T=j+  
截止频率=184lp/mm db_}][;.c  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 J"S(GL  
     v:Gy>&  
rtbV*@Z  
在下面的图表中: - q(a~Ge  
透镜EPD=13.31 mm h 2JmRO  
截止频率=250 lp/mm l1`r%9gr  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm ,B_tAg4~  
     UqsOG<L'6  
_ iDVd2X"H  
9 !UNO  
杂散光对评价函数的影响
liy/uZ  
zN;P_@U  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 z`$c4p6G6  
VR1[-OE  
GL-b})yy  
ZNDi;6e  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 0WKS  
2A";o E  
f8WI@]1F  
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