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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; . Xn w@\k'  
*^e06xc:  
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; )F Q '^  
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: Pb 4%" 9`  
       l ?RsXC  
       OPD_W= load('WF_data.TXT'); :_E=&4&g  
8R<2I1xn2  
       OPD_Cop = exp(1i*2*pi*OPD_W); K;Qlg{v  
       psfW = fftshift(fft2(OPD_Cop)); lcR53X  
$a|C/s+}7>  
[attachment=130323] MA1.I4dm  
<\l@`x96"D  
[attachment=130324]
{WfZE&B  
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: T<1* R>el  
mxUM&`[  
    MTF = abs(fftshift(fft2(PsfData))); / qp)n">  
    MTFA = MTF./max(MTF,[],'all');      % normalize r!A1Sfo4P  
C\#E1\d  
[attachment=130325]
V`Ve__5;  
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 *\ZK(/V  
MTFT = interp1(frq,MTFA((Nn+1)/2,:),plotfrq,'cubic');MTFS = interp1(frq,MTFA(:,(Nn+1)/2),plotfrq,'cubic'); M|IR7OtLV  
X/Umfci  
[attachment=130326]
=g)|g+[H  
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; aF2vw{wT}  
zQvp<IUq  
补充一个使用 OPD 曲线进行 MTF 计算的演示,用 excel 就可以计算: 0RmQfD>  
yv1Z*wTpO  
1、首先一样需要得到 OPD fan data, 直接从 zemax 得到: hn]><kaA  
[attachment=130366] 92zo+bc  
eaSf[!24"  
2、将数据复制到 excel 里, 使用 excel 的复数函数进行运算: 4E\Jk5co,  
先将 2*pi() 加上; 2eNA#^T=  
[attachment=130367] ;.*n77Y  
Y v22,|:  
3、 进行指数值复数的运算: .[YM0dt  
[attachment=130368] ';<gc5EK  
UOh % "h  
4、使用 excel 进行傅里叶变换分析: gG5@ KD6k  
'Bul_D4B  
[attachment=130369] aN n\URR  
9&(d2  
5、对数据进行归一化处理: 6%N.'wf  
[attachment=130370] zl~`>  
zg)-RCG  
6、对规划的数据进行傅里叶变换分析,同第4步; Cbw@:+%J{  
[attachment=130372] ig:E` Fe@  
u!wR  
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; 9em?2'ysa  
[attachment=130373] @&H Tt  
a0010085 2024-10-10 21:49
[attachment=130374] q o,uOi  
K7o!,['W  
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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