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2021-11-09 09:25 |
MTF计算
描述 I;XM4a {Vu=qNx 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。 r3Ol?p YMw,C:a4 建立系统 >7WT4l)7!b L[zTT\a 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。 OFohyy( Ue9d0#9
3mo<O}} mCnl@ 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。 A@3'I ; KYTXf+ oh _oZ3n2v}@ MTwzL<@$ 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。 htYfIy{5w P=}l.R*1G
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"A[.7 w p_xJKQS
MZ)lNU l \&d1bq
Ks3YrKk;p Y3|_&\v6 分析 LI-ewea GB+$ed5@< 这个系统的点扩散函数: 9F3aT'3#! • Log (Normal PSF) ^d>m`*px • λ = 0.55 mm *[>{9V • 0.32 waves 3rd order spherical Cno[:iom • EPD = 10 mm <DqFfrpc • f/# = 9.68 Urw =a$ 点扩散函数如下图: Zc";R!At >]B_+r0m^
FS7D bz:En'2>F e<DcuF<ZS 系统的点扩散函数是: &gh>'z;`r • Log (Normal PSF) jz3f{~ • λ = 0.55 mm h 1'm[Y • 1 wave 3rd order spherical dM"5obEb • EPD = 13.31 mm 0}Kyj"-3 • f/# = 7.27 :S`12*_g" 点扩散函数如下图: k-4z2qB O>*Vo!z\f
"SuG6!k3 ga'G)d3oS 演算 ^K<!`B akj#.aYk 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: )REegFN@ iqF|IVPoi
s_Z5M2o W T @XHwt 在这个等式中变量定义如下: ;<MHl[jJD • 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) 3? k<e • 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) 6R2F,b(_ • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx (\'lV8}U • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); &G-dxET] • 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, ...) cr18`xU • 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) >TGc0 z+ • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ,=pn}\R • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 B0g?!.#23 • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 29z@ ! • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) Dl?:Mh • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 7OPRf9+o • F == focal length(焦距) ?:5/4YC • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) WK#c* rsij Ix@nRc' 比较 yJw.z#bB# (nkiuCO 在下图中: p`"Ic2xPJ 透镜EPD=10mm F${}n1D 截止频率=184lp/mm &`'@}o>2 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。 -LFk7a z+c8G
iII%!f?{[ 在下面的图表中: (76tYt~I= 透镜EPD=13.31 mm ^%1u3 截止频率=250 lp/mm ND3|wQ`M0 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 WxJaE;`Ige ;e2D}
@E> rqI;` ^C2SLLgeJ 杂散光对评价函数的影响 y?iW^>|?L= Q}^qu6 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 dA#'HMh@ {(d 6of`C_
ziQ&M\ @6y)wA9Yx 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: .|:R#VW ACEVd! q
 5z.Y}
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