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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。 OJ UM Y<5 U`6QD}c"s 建立系统 ENC_#-1x V@>?lv(\ 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。 `1EBnL_1 e%bERds
[tMf KO ErESk"2t 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。 @+1E|4L1vf 9 b]U&A$ kTiQO2H xOT'4v&. 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。 T|.Q81.NE gn%#2:=pVu
MVt#n\_BZV A</[Q>8
&K>]!yn #-'}r}1ZT
2Fx<QRz sxThz7#i)
-&)^|Atm MruWt* 分析 Qlb@A z "fpj"lf- 这个系统的点扩散函数: $elrX-(vL • Log (Normal PSF) HAO/r`7* • λ = 0.55 mm f{AgKW9" • 0.32 waves 3rd order spherical <;=Y4$y[ • EPD = 10 mm S_bay8L1 • f/# = 9.68 W$'pUhq\H 点扩散函数如下图: l42m81x" 0[v :^H
$,aU"'D rB4#}+Uq Vj2GK"$v 系统的点扩散函数是: =rBFMTllM • Log (Normal PSF) %+I(S`} • λ = 0.55 mm +W;B8^imG • 1 wave 3rd order spherical SAH\'v0 • EPD = 13.31 mm ;*Rajq • f/# = 7.27 oVq@M 点扩散函数如下图: BB%(!O4Dl gE
,j\M*
k oHY
AF 7_K(xmK 演算 `|/|ej]$P 6\TstY3 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: N!h>fE` o[v`Am?v
PzV(e)~7 }TF<C!] 在这个等式中变量定义如下: .R
gfP'M • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) rmabm\QY • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) 8m1zL[.8g • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx &R5M&IwL • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 6VE >$`m • 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, ...) ,gOQIS56 • 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) D46|)- • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) /GXO2zO • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 v
PGuEfz • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 'D/AL\1{p( • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) O,>&w5 • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) z5vryhX_Z • F == focal length(焦距) UpIf t=@P • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) WuNu}Ibl}m ^=W&p%Y(! 比较 YSwD#jO0 PR'FSTg 在下图中: L|Ydd!m 透镜EPD=10mm rL
s6MY 截止频率=184lp/mm vJCL
m/}* 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。 -of= Lp p!a%*LfND
|M?HdxPa 在下面的图表中: #_7c>gn 透镜EPD=13.31 mm qnS7z%H8 截止频率=250 lp/mm ;VuB8cnL` 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 i4pJIb f2u2Ns0Ym
BE+YqT IW1\vfe 杂散光对评价函数的影响 .Ep3~9TBW !K 9(OX2; 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 O.E0LCABC 6~8
RFf"
2G-?
P"4l@ i\Vpp8<B 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ye%F <:O7 8$vH&HdI
c[y8"M5
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