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2021-11-09 09:25 |
MTF计算
描述 ,?Zy4- 0IA'5) 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。 `&xdS H +Ar4X-A{y 建立系统 F-
u"zox qDhZC*"9#D 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。 {6wXDZxv a/3'!} &e
Q9B!0G.-bs n%iL+I 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@O !l C>mFylN W- nS{v( mFxt +\ 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。 YI > xxWA a"T+CA
]=I2:Rb QD%6K=8Q
8G|?R#& _x#y
/C5py-I Q2* 8c$
+7nvy^m rO O10g 分析 %g3QE:(2@q yOvV"x] 这个系统的点扩散函数: 4xg1[Z%: • Log (Normal PSF) >i.$s • λ = 0.55 mm ~ b66
; • 0.32 waves 3rd order spherical B4+c3M\$V • EPD = 10 mm D`X<b4e8/ • f/# = 9.68 8}4.x3uw 点扩散函数如下图: @ PhAg 6Yt3Oq<U
x!pd50- &jQqlQ j ;:ZD<'+N 系统的点扩散函数是: f~TkU\Rh • Log (Normal PSF) XFl&(I4tB • λ = 0.55 mm !W0JT#0 • 1 wave 3rd order spherical /6yVbo" • EPD = 13.31 mm LmJ _$?o • f/# = 7.27 CRrEs
18;# 点扩散函数如下图: nA.U'=` H1KXAy`&
Gv
} )hoVB 演算 6"}F
KRR gSyBoY 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: KM"?l<x0Y ui|6ih$+
KbK!4 U~@;2\
o 在这个等式中变量定义如下: C#1'kQO • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) B,Tv9(sv • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) eoQt87VCU • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx _D8 zKp • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ?:l:fS0:{ • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) CL-?Mi=Uc • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) x;~@T9. • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ?A r}QN • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 b'R]DS{8 • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 mL'A$BR` • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 48G^$ T{ • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) h4Arg~Or • F == focal length(焦距) `022gHYv • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) .Zs.O/ yGC
HWP 比较 2\+N<-(F5 I|c?*~7* 在下图中: aM,g@'.= 透镜EPD=10mm }XpZgd$ 截止频率=184lp/mm ,kYX|8SO 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。 K>XZrt <8Zs;>YuK
;<E?NBV^ 在下面的图表中: 5bI4'
; 透镜EPD=13.31 mm EBQ_c@ 截止频率=250 lp/mm !/|B4Yv 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 'X/:TOk{W gf4Hq&Rf
6!*zgA5M' "e>9R'y 杂散光对评价函数的影响 +#(GU9_i+M ^U,C])n 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 t0P_$+w.> PG|Zu3[
78?{;iNv q9InO]s&~= 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: _@y9=e 2@HmZ!|Q
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