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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; m';|}z'  
$M%}Oz3*  
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; ;+! xZOmm  
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: 34^Q5B~^J  
       !DCVoc]pV  
       OPD_W= load('WF_data.TXT'); 9yp^zL  
$Jt8d|UP  
       OPD_Cop = exp(1i*2*pi*OPD_W); K T"h74@  
       psfW = fftshift(fft2(OPD_Cop)); LIc*tsl  
~c'\IM  
[attachment=130323] o<Ke3?J\  
ook' u }h  
[attachment=130324]
qRWJ-T:!F  
3、得到如上的 PSF Data 后,使用变换将 PSF 转到 频域,代码实现如下: ],WwqD=  
il<gjlyR]L  
    MTF = abs(fftshift(fft2(PsfData))); -U&098}<K  
    MTFA = MTF./max(MTF,[],'all');      % normalize _LLW{^V  
J#_\+G i  
[attachment=130325]
bK6, saN>  
4、对 MTF Map 从中心点开始,取水平和垂直两个方向的的数据,使用二维曲线表示,就是我们经常看到的 MTF curve LH1BZ(5g  
MTFT = interp1(frq,MTFA((Nn+1)/2,:),plotfrq,'cubic');MTFS = interp1(frq,MTFA(:,(Nn+1)/2),plotfrq,'cubic'); "4k"U1  
DB!uv[c  
[attachment=130326]
..sJtA8  
对比数据看,还是比较吻合的,以上示例大家参考;
a0010085 2024-10-10 21:46
使用 Wavefront map 的数据还是比较大,处理起来不够快; w?*'vF_2:#  
1j_aH#Fz:  
补充一个使用 OPD 曲线进行 MTF 计算的演示,用 excel 就可以计算: m3x!*9h  
|8b$x| B  
1、首先一样需要得到 OPD fan data, 直接从 zemax 得到: /6?tgr  
[attachment=130366] 1ZGQhjcx  
$,!dan<eA  
2、将数据复制到 excel 里, 使用 excel 的复数函数进行运算: KI^q 5D ?  
先将 2*pi() 加上; ZC>`ca  
[attachment=130367] .oW~:mY  
~M|NzK_9  
3、 进行指数值复数的运算: $L $j KNwf  
[attachment=130368] hA$c.jJr.Z  
_S[Rvb1e   
4、使用 excel 进行傅里叶变换分析: (Qw`%B  
6tCV{pgm  
[attachment=130369] %`8KG(F^  
H"kc^G+(R"  
5、对数据进行归一化处理: P W0q71  
[attachment=130370] 1D#T+t`[  
LL6ON }  
6、对规划的数据进行傅里叶变换分析,同第4步; 6ba2^3GH  
[attachment=130372] g%KGF)+H  
?et0W|^k  
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; l#< }|b  
[attachment=130373] I3F6-gH  
a0010085 2024-10-10 21:49
[attachment=130374] '2i)#~YO<  
Xv<;[vq}F  
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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