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2021-11-09 09:25 |
MTF计算
描述 =uP?
?E atL<mhRz 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。 mjeJoMvN)H PK|-2R"M 建立系统 { _9O4 +
& "\4W])30 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。 s.J4&2Q yD+4YD
n!)$e;l 7;jD>wp9D 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 ,i:?c eL3 _Lz u\\t~<8 +x]/W|5 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 :=Olp;+_ 2<D| {
,s8/6n# "U\RN
5(>=};r+ Y'U1=w~E
q
G%Y & P 1wFu3fh@
PR8nJts W5 yE}\4_0I/ 分析 gd;!1GNi] wGyVmC 这个系统的点扩散函数: \jfK']P/H • Log (Normal PSF) ibkB>n{( • λ = 0.55 mm ucN'
zq • 0.32 waves 3rd order spherical "6B@V=d • EPD = 10 mm ,Lig6Z` • f/# = 9.68 |A&;m}(Mt 点扩散函数如下图: P$EiD+5#z lV\iYX2#
64B.7S88 eHr0], Am,{Fj 系统的点扩散函数是: <6UXk[y • Log (Normal PSF) [)"\Aq • λ = 0.55 mm $nt&'Xnv • 1 wave 3rd order spherical j
iKHx_9P • EPD = 13.31 mm #,#`<h! • f/# = 7.27 ZJDV'mC} 点扩散函数如下图: nxZz{& 'K7\[if{
3x~7N e,%|sAs[ 演算 r8 9o 8T1`9ITl: 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: {$8+n:: a_b#hM/c;
aC1z.?!U p%DU1+SA 在这个等式中变量定义如下: V0;"Qa@q • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) I=!kPuw • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) x?S86,RW • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx s#^0[ Rt • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); jg]KE8( • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) ;W-
A2g
• FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) ^yW['H6V • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ,p|Q/M^ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 "rBB&l • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 coXg]bUKo • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ZID- ~
6 • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) B_[efM<R$ • F == focal length(焦距) |]G%b[ • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) SH)-(+72d NK0'\~7& 比较 [/a
AH<9b y8YsS4E^Q 在下图中: KElEGW 透镜EPD=10mm 9~hW8{# 截止频率=184lp/mm Up@^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。 <tvLKx w"{DLN[Qw
NtM>`5{? 在下面的图表中: h*R@ d 透镜EPD=13.31 mm SJ]6_4=y* 截止频率=250 lp/mm Y%;J/4dd 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 ^6 wWv&G[8 |y^=(|eM
c^I^jg2v o< @ #G#gc`S-,
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