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2023-03-28 08:41 |
MTF计算
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。 ^Yo2 R aW#^@||B 建立系统 K,!f7KKo =kw6<!R 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。 GXR7Ug}k 9 LUk[V
GPAz#0p ^AT#A<{1( 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。 3V/f-l]X/ RPkOtRKL=w 5 HN,y _:Ov-HIR 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。 XeXK~ ;n b>IL
UO'X"` _mDvRFq
mnH1-}oL
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_2eL3xXha. )J&!>GP
_p| KaT`` 7T?7KS 分析
&_Z8:5e 6K5KkEp 这个系统的点扩散函数: u"zQh| • Log (Normal PSF) m
A|" • λ = 0.55 mm leEzfbb{'. • 0.32 waves 3rd order spherical fG /wU$B • EPD = 10 mm hF-X8$[ • f/# = 9.68 q?oJ=]m" 点扩散函数如下图: |9
4xRC N-GQ\&
mW U*}-M MM Nz2DEy[ D 3}e{J8 系统的点扩散函数是: Jm}zit:o • Log (Normal PSF) \8SHX • λ = 0.55 mm z(beT e • 1 wave 3rd order spherical 0"M0tA# • EPD = 13.31 mm o#F0 3 • f/# = 7.27 O[#B906JB 点扩散函数如下图: .g6(07TyV fpvzx{2
jz$83TB- kx3]A"]>' 演算 HUY1nb= Jx= v6==7 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: \6v*c;ZF siGt5RH*
f5QJj<@ :#p!&Fi 在这个等式中变量定义如下: pmi`Er • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) atWAhN • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) rDWqJ<8 • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx h3:dO|Z • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ^7%
KS • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) ^k}jPc6 • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) p uLQ_MNV • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 6995r% • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 u<{uUui}$v • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 %O3 r>o= • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) Gu136XiX • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) gL;tyf1P • F == focal length(焦距) a=3{UEi'o • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) )|@UY(VZ^ nLjo3yvV.. 比较 T5di#%: s .% EEly 在下图中: t Sf` 透镜EPD=10mm B%Spmx8 截止频率=184lp/mm S}cm.,/w 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。 i&?do{YQ) qjp<_aw
Px))O&w{ 在下面的图表中: Ju7nvxC 透镜EPD=13.31 mm JRj%d&^} 截止频率=250 lp/mm MM%c 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 `Z0#IeX= !]k $a
`&yUU2W K)"cwk- 杂散光对评价函数的影响 Tfl4MDZb yegTKoY 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 (_ElM> ~IKPi==@,
L_YVe(dT 6 4da~SEn 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: :#QYwb~ -3<5,Q{G+
@u2nG:FG
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