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infotek 2024-11-07 08:05

MTF计算

描述 sZ'3PNpCP  
B>47Ic  
FRED可以计算一个给定系统的MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 ? =IbiT  
$zCUQthL@  
建立系统 B0Z~L){i  
%h%r6EB1F  
这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 TF^]^XS'  
m$J'nA  
4r(rWlM  
qrX6FI  
光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 3F}d,aB A  
         JsPuxu_  
     <6apv(2a  
               6}ax~wYct  
光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 $ ]81s`  
9 I RE@c  
1shvHmrV  
N&>D/Z;"  
Vxgc|E^J  
P6=|C;[  
sZ4H\  
E/GI:}YUy_  
#3CA  
     0\Oeo8<7)~  
分析 &P {%C5?{  
_ve7Is`/  
这个系统的点扩散函数: *gT TI;:  
  •    Log (Normal PSF) ;5=pBP.  
•    λ = 0.55 mm <I|ryPU9{X  
•    0.32 waves 3rd order spherical +vbNZqwz  
•    EPD = 10 mm b`:Eo+p   
•    f/# = 9.68 Y2$ % %@  
点扩散函数如下图: E_yh9lk  
d7G'+B1  
\|&5eeE@  
       z(%Zji@!N  
0^[$0]Mt[  
系统的点扩散函数是: MoF Z  
•     Log (Normal PSF) 1%=,J'AH  
•     λ = 0.55 mm uC;@Yi8  
•     1 wave 3rd order spherical Ql V:8:H$  
•     EPD = 13.31 mm Y|lMa?\E  
•     f/# = 7.27 %Bo Jt-v  
点扩散函数如下图: XnG!T$  
p' gv5\u[w  
0CN .gu  
!{3pp  
演算 l`u*,"$  
?D~uR2+Z  
为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: 4v?S` w:6  
           Yp;x  
UmJg-~  
JL$RBr  
在这个等式中变量定义如下: 5s|gKM  
•     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) v]1rH$  
•     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) AUq?<Vg\  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx A6Qi^TI  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); $H 9xM  
•    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) NSkI2>+P  
•   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) 2]'ozs$|v  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) F`N*{at  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 _8`|KY  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 &KB{,:)?  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ~& l`"  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) u J$"2<O  
•     F == focal length(焦距) }qg!Um0  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) lV 1|\~?4  
%SE g(<  
比较 LSs={RD2+p  
BZBsE :(F  
在下图中:  5-J-Tn  
透镜EPD=10mm {J]|mxo  
截止频率=184lp/mm Nf~<xK  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。  e?7paJ  
     "&ks8 3  
ppYz~ {"r  
在下面的图表中: }0TY  
透镜EPD=13.31 mm bM'AD[  
截止频率=250 lp/mm %|I|Mc  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm Q9'p2@Z  
     ~:@H6Ke[  
~,:f,FkSQ  
:8ZxOwwv  
杂散光对评价函数的影响 ev3x*}d0  
+EB# #  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 8+ u8piG  
j0GI[#  
`4=b|N+b"  
i~;8'>:|,M  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 2*M*<p=v  
A"'MRYT`  
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