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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; }Z"<KF  
KR#Bj?fz-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; ^<7)w2ns  
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: $GPenQ~},  
       uG~%/7Qt{  
       OPD_W= load('WF_data.TXT'); Xfk&{zO-j  
^!!@O91T  
       OPD_Cop = exp(1i*2*pi*OPD_W); qVx0VR1:  
       psfW = fftshift(fft2(OPD_Cop)); &$|k<{j[<f  
=2# C{u.  
[attachment=130323] 0O|T\E8 e  
9-I;'  
[attachment=130324]
:^%My]>T  
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: pO4}6\1\  
>?'cZTNk]  
    MTF = abs(fftshift(fft2(PsfData))); o0_RU<bWN  
    MTFA = MTF./max(MTF,[],'all');      % normalize #P<v[O/rA  
\,oT(p4N%M  
[attachment=130325]
iE0A-;: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 [?yOJU%`  
MTFT = interp1(frq,MTFA((Nn+1)/2,:),plotfrq,'cubic');MTFS = interp1(frq,MTFA(:,(Nn+1)/2),plotfrq,'cubic'); #Q"el3P+q  
qJKD| =_  
[attachment=130326]
P10`X&  
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; /)e&4.6  
`b+f^6SJn  
补充一个使用 OPD 曲线进行 MTF 计算的演示,用 excel 就可以计算: ;a[56W  
(Rve<n6{A  
1、首先一样需要得到 OPD fan data, 直接从 zemax 得到:   9Ld3  
[attachment=130366] &Dgho  
y!h$Z6.  
2、将数据复制到 excel 里, 使用 excel 的复数函数进行运算: &1 {RuV&t  
先将 2*pi() 加上; Nj@k|_1  
[attachment=130367] S9t_2%e  
W -8<sv$b  
3、 进行指数值复数的运算: ,yNPD}@v>  
[attachment=130368] {|O8)bW'  
w$u=_  
4、使用 excel 进行傅里叶变换分析: j|A *rzL8  
b,cA mZ  
[attachment=130369] /xWkP{  
<}L`d(E@f  
5、对数据进行归一化处理: P*BA  
[attachment=130370] 5rr7lw WZ  
]3BTL7r  
6、对规划的数据进行傅里叶变换分析,同第4步; .R#p<"$I  
[attachment=130372] )0 .gW  
MMN2X xS  
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; @(,k%84z  
[attachment=130373] Vr D?[&2pE  
a0010085 2024-10-10 21:49
[attachment=130374] pLE|#58I  
<!v^Df  
忘记附上对比图了;
光杆司令 2024-10-28 11:03
优秀资料,加分!
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