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2021-11-09 09:25 |
MTF计算
描述 k-{<=>uM D
'Zt 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。 HEM9E&rL vG"=h% 建立系统 _ "VkGG /
:n#`o=; 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。 Kiu_JzD 9uA>N
EpX&R,Rxk Nu?-0> 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。 n4#;k=mA O2%? (j3xAA ,^ . 88< 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。 3 C<L l.NEkAYPmH
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In<n&ib Gf<'WQ[
YLzx<~E4a Nbi.\ 分析 GfmI<{da Tw;3_Lj 这个系统的点扩散函数: x?2@9u8Yb • Log (Normal PSF)
`yH<E+ • λ = 0.55 mm ;CPr]avY • 0.32 waves 3rd order spherical %~E ?Z!_W • EPD = 10 mm O%5
r[ • f/# = 9.68 )]H-BIuGm 点扩散函数如下图: f>UXD ^!<BQP7
P>NF.BCq rFj-kojg <?riU\-]y 系统的点扩散函数是: }n3/vlW9 • Log (Normal PSF) D)m5 • λ = 0.55 mm BlA_.]Sg$ • 1 wave 3rd order spherical uYs5f.! ` • EPD = 13.31 mm rzm:Yx • f/# = 7.27 YW( Qmo7 点扩散函数如下图: V`XNDNJ: %B5wH_p
rPLm5ni Vt".%d/`7 演算 #/Vh|UeX 0c<.iM 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: 3@M|m<_R$ ~&7MkkftM
pu
7{a 3W3ZjdV+ 在这个等式中变量定义如下: hPUYyjXPB • 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) !O:y@ • 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) e
:%ieH< • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx [f1
(`< • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); gT0BkwIV • 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, ...) m
g4nrr\ • 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) I+[>I=ewa • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) -xEXN[\S • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 MbZJ;,e? • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 DVB{2~7 4 • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) =F]FP5V • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) zxbpEJzpn • F == focal length(焦距) W;'!gpa • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) hRrn$BdLX X\@C.H2ttY 比较 ,!Z*5 V-Sd[ 在下图中: w[S pw<Z 透镜EPD=10mm ^Eb.:}!D6 截止频率=184lp/mm %S*{9hm/ 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 @` 1Ds ER5gmmVP@p
`.FF!P:{C* 在下面的图表中: mpuq 9)6 透镜EPD=13.31 mm u'|4?"uz 截止频率=250 lp/mm q_g+Jf
P-D 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm s;S?;(QI TarIPp
4E]l{"k< mKL<<L[ 杂散光对评价函数的影响 JORGj0v v9w'!C)b 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 %l}D. ml /%}*Xh
Gb#Cm] ;#xmQi'` 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ^;Y|3)vvB Bm.:^:&k
 K9$>Yxe|
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