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a0010085 2024-10-06 23:16

使用 Wavefront map 计算 MTF 示例

最近在研究 MTF 的的底层计算逻辑,将一些心得体会及实现方式示例分享; n`gW&5,,z  
0aj4.H*%  
1、MTF 计算的源头是 波象差数据,通过光线追迹都可以很方便的得到, 这里我们就用 zemax 的原始 Wavefront map data, sampling 取 512 * 512; q;a"M7  
2、MTF 计算是在 PSF 的基础上进行傅里叶变换,得到频域的数据,所以先需要对 Wavefront 进行 傅里叶变换得到 PSF; 这里使用 Matlab 进行计算处理,同时附上 Zemax 的计算对比图: ,'w9@A  
       z/Z 0cM#  
       OPD_W= load('WF_data.TXT'); @c,Qj$\1  
7vO3+lT/Y;  
       OPD_Cop = exp(1i*2*pi*OPD_W); t)o!OEnE  
       psfW = fftshift(fft2(OPD_Cop)); ]yI~S(  
M9so3L<N0  
[attachment=130323] UP]X,H~stU  
+PT/pybA  
[attachment=130324]
|rW,:&;  
3、得到如上的 PSF Data 后,使用变换将 PSF 转到 频域,代码实现如下: d h5%  
K;j}qJvsb  
    MTF = abs(fftshift(fft2(PsfData))); ukNB#2 "  
    MTFA = MTF./max(MTF,[],'all');      % normalize "g}mxPe  
o^HzE;L}  
[attachment=130325]
R8ZI}C1  
4、对 MTF Map 从中心点开始,取水平和垂直两个方向的的数据,使用二维曲线表示,就是我们经常看到的 MTF curve |hGi8  
MTFT = interp1(frq,MTFA((Nn+1)/2,:),plotfrq,'cubic');MTFS = interp1(frq,MTFA(:,(Nn+1)/2),plotfrq,'cubic'); H|@R+  
>wx1M1  
[attachment=130326]
L WwWxerZ  
对比数据看,还是比较吻合的,以上示例大家参考;
a0010085 2024-10-10 21:46
使用 Wavefront map 的数据还是比较大,处理起来不够快; F&pJ faig  
fbv%&z  
补充一个使用 OPD 曲线进行 MTF 计算的演示,用 excel 就可以计算: Sy\ec{$+V]  
>Vp #   
1、首先一样需要得到 OPD fan data, 直接从 zemax 得到: wP-BaB$_  
[attachment=130366] lO)-QE+  
y?Vsp<  
2、将数据复制到 excel 里, 使用 excel 的复数函数进行运算: P:Nj;Cxh  
先将 2*pi() 加上; )S~ySiJ<U  
[attachment=130367] XQW9/AzNf  
?VM4_dugf  
3、 进行指数值复数的运算: Q--Hf$D]H  
[attachment=130368] zNg8Oq&  
V'n4iM  
4、使用 excel 进行傅里叶变换分析: L`"B;a&  
%N.qu_,IZ  
[attachment=130369] -%I 0Q  
#0*OkZMt  
5、对数据进行归一化处理: znVao %b  
[attachment=130370] @x u/&pbI  
$<c;xDO&t  
6、对规划的数据进行傅里叶变换分析,同第4步; )2lzPK t  
[attachment=130372] BZUA/;Hz &  
\~ACWF7l  
7、归一化后,就得到我们 MTF 曲线, 这里仅演示了 S 方向的计算;  v7Q=  
[attachment=130373] LA\)B"{J  
a0010085 2024-10-10 21:49
[attachment=130374] 2p6`@8*34  
Rq,ST:  
忘记附上对比图了;
光杆司令 2024-10-28 11:03
优秀资料,加分!
mang2004 2025-04-04 20:24
原创内容,奖励!
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