| infotek |
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。 NB;8 e>8 {xp/1?Mo* 建立系统 ,n}X,#] fn(KmuNA 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。 dQQh$*IL?{ 9H$#c_zrq
9sifc<za /\hybx' 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。 nc!P
!M ,8nu%zcVn 8hZ+[E} p?2\9C4 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。 <spV Up 8e:J{EG~
-/Pg[Lx7Pb $'}rBPA/
sa$CCQ X?&(i
s
7)tkqfb] |*ss`W7F,2
FD:3;nUY7 L&ucTc= 分析 o{7wPwQ;* \9j +ejGf 这个系统的点扩散函数: Ut.%=o;&[ • Log (Normal PSF) Wu3or"lcw* • λ = 0.55 mm =?]H`T: • 0.32 waves 3rd order spherical |LhVANz • EPD = 10 mm 4eH:eCZze • f/# = 9.68 Iv])s 点扩散函数如下图: tQ =3Oa[u s^f7w
.n$c+{ ymH>]
cUm NxY B)`~ 系统的点扩散函数是: e1cqzhI=nA • Log (Normal PSF) slUnB6@Q • λ = 0.55 mm gOiZ8K! • 1 wave 3rd order spherical wwh1aV * • EPD = 13.31 mm dfy]w4ETB • f/# = 7.27 "&Q sv-9t 点扩散函数如下图: ^!&6z4DP DVJuX~'|!
;|qbz]t2( -S\gDB bb 演算 z)%Ke~)<\@ t@X{qm:%Z 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: ql/K$#u /1@py~ZX
6JgbJbUi B:)PUBb 在这个等式中变量定义如下: rX(Ol,&oP • 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) C6"{-{H • 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)
- +<ai • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx QLxe1[qI • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Xr."C(`w • 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, ...) @[LM8 @: • 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) *epK17i= • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) n +v(t • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Z-j?N{3& • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ]FNe&o1zX • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) _U|rTil • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) I*z|_}$ • F == focal length(焦距) h[bC#( • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) |F4)&xN\ :jy}V'bn$ 比较 A(9$!%#+L XL/V>`E@ 在下图中: :x,dYJm 透镜EPD=10mm 9=J 3T66U 截止频率=184lp/mm c!kz wc( 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。 hwQrmVwvP mg< v9#
>Qqxn*O 在下面的图表中: ~Qd|.T 透镜EPD=13.31 mm x*!*2{ 截止频率=250 lp/mm dy ~M5,zn 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 g) ofAG2 DoNN;^H
\=[38?QOY .NJ Ne 杂散光对评价函数的影响 CD.
XZA[ b\^1P;!'W 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 9.:&u/e 6FX]b4
qYPgn_ >[N6_*K] 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 8PqlbLo1 *'BI=*`
~<}?pDA}~
|
|