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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,$n UK6x]tE U2`:' 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 5xc e1[ d\-*Fmp(S
`"~GqFwy~ \6AM?}v
I?1BGaAA /\e_B6pF<
0=+feB1T =Fe4-B?I
SOPair <r [m! P(o 分析 9<&*iIrM [VX5r1-F 这个系统的点扩散函数: xsU%?"r • Log (Normal PSF) TQ![ • λ = 0.55 mm Swf%WuDj • 0.32 waves 3rd order spherical D_(NLC • EPD = 10 mm I>8_gp\1 • f/# = 9.68 3Z~_6P^
+N 点扩散函数如下图: \hBzQ%0 a?ete9Q+
:/gHqEC24 %4R1rUrgt| {.U:Ce 系统的点扩散函数是: X6}W] • Log (Normal PSF) aQHR=.S]X • λ = 0.55 mm "kFNOyj3\ • 1 wave 3rd order spherical 2asRJ97qES • EPD = 13.31 mm Fsl="RB7f • f/# = 7.27 ,dd1/zm 点扩散函数如下图: fJNK@F 4YY!oDN:
K20Hh7cVJ -F(luRBS(W 演算 8_wh9 |7KWa(V5I 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: -k:x e:$ .(8V
{\k }:) *N: $,xf 在这个等式中变量定义如下: k&L/JzzI • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) Txl|F\nK` • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) oP
T)vN? • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx T++q.oFc
• Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Xhyn! &H5 • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) Ttl
m&d+C • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) s;l"'6:_ • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) FzSL[S4i • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 cDYOJu. • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 _PGd\>Ve • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) {2Ew^Li • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) -Ju;i< • F == focal length(焦距) _B^X3EOc • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ,o0Kev z CY.92I@S 比较 qnQ". LPs5LE[Pm 在下图中: .nNZdta&= 透镜EPD=10mm K}
T=j+ 截止频率=184lp/mm db_}][;.c 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 J"S(GL v:Gy>&
rtbV*@Z 在下面的图表中: - q(a~Ge 透镜EPD=13.31 mm h 2JmRO 截止频率=250 lp/mm l1`r%9gr 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm ,B_tAg4~ UqsOG<L'6
_iDVd2X"H 9
!UNO 杂散光对评价函数的影响 liy/uZ zN;P_@U 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 z`$c4p6G6 VR1[-OE
GL-b})yy ZNDi;6e 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 0WKS 2 A";oE
 f8WI@]1F
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