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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; xGEmrE<;  
W0MnGzZ  
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; fj-pNl6Gf  
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: (vAv^A*i}  
       =Xy`"i{`(  
       OPD_W= load('WF_data.TXT'); Sci4EGc  
gO:Z6}3vM  
       OPD_Cop = exp(1i*2*pi*OPD_W); 6~F#F)C'  
       psfW = fftshift(fft2(OPD_Cop)); 9;]wF8h  
. z$Sm  
[attachment=130323] P"9@8aLB  
{ w8 !K  
[attachment=130324]
7<1fKrN?GF  
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: H*{k4  
y,v0-o~q  
    MTF = abs(fftshift(fft2(PsfData))); ?D(FNd  
    MTFA = MTF./max(MTF,[],'all');      % normalize `[@^m5?b-  
PG6L]o^  
[attachment=130325]
Z?(4%U5z  
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 974eY  
MTFT = interp1(frq,MTFA((Nn+1)/2,:),plotfrq,'cubic');MTFS = interp1(frq,MTFA(:,(Nn+1)/2),plotfrq,'cubic'); P 0Efh?oZ  
x'2 ,sE  
[attachment=130326]
D#d8^U  
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; 7~ *;=,mw  
b ~/Wnp5  
补充一个使用 OPD 曲线进行 MTF 计算的演示,用 excel 就可以计算: 3V/_I<y  
&gWMl`3^*!  
1、首先一样需要得到 OPD fan data, 直接从 zemax 得到: 8lOZ IbwS  
[attachment=130366] U6juS/  
Mr=}B6`  
2、将数据复制到 excel 里, 使用 excel 的复数函数进行运算: rkfQr9Vc  
先将 2*pi() 加上; (F,(]71Z+  
[attachment=130367] m|[\F#+C  
[_ M6/  
3、 进行指数值复数的运算: gH i~nEH  
[attachment=130368] gb=80s0  
8Wdkztp/S  
4、使用 excel 进行傅里叶变换分析: GB<R7 J  
_\,rX\  
[attachment=130369] ;48P vw>g}  
:3a&Pb*PL  
5、对数据进行归一化处理: ;'=VrE6  
[attachment=130370] VLh%XoQx[  
r7Nu>[r5  
6、对规划的数据进行傅里叶变换分析,同第4步; J16=!q()  
[attachment=130372] ,VKQRmd  
09  
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; Z!wD~C"D73  
[attachment=130373] .Lojzx  
a0010085 2024-10-10 21:49
[attachment=130374] n 5~=qQK2  
Az9X#h.vf  
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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