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2024-11-14 07:54 |
FRED应用:MTF的计算
描述 zj+.MG04 X<j(AAHE 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。 'H]&$AZ;@ m"r=p 建立系统 Q8~|0X\.g %+{[ %?xh 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 T08SGB] rZK;=\Ot
-!C9x?gNY lDV}vuM<4 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 o-f;$]yp> k,kr7'Q
0[O ."9 +IM:jrT( 3rUuRsXn 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。 cu~\&3R @uJ^k
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u5 1%~ jmH=W)
O2n[`9* h,(f3Ik0O
m,"N4a@ Q~y) V
%^?yI 1\{_bUZ& 分析 @|i
f^ 这个系统的点扩散函数: _x&fK$Y)B • Log (Normal PSF) 6iZ:0y0t+6 • λ = 0.55 mm `-J$7)d@ • 0.32 waves 3rd order spherical ET1>&l:. • EPD = 10 mm @'ln)RT, • f/# = 9.68 TA"4yri=7x 点扩散函数如下图: uK_R#^ #zL0P>P'a
Vo; B#lK n1mqe*Mvs/ 系统的点扩散函数是: %{sL/H_ • Log (Normal PSF) iax6o+OG| • λ = 0.55 mm KXS{@/"-B • 1 wave 3rd order spherical yOQEF\ • EPD = 13.31 mm 3!OO_ • f/# = 7.27 f5droys9 点扩散函数如下图: aglW\LT^ R DAihq
49;2tl;F lZq`,E_L 演算 8r 4
L4 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: Q.d Hg7+D [8sL);pJO
w,CZ*/^ ua'dm6",: 在这个等式中变量定义如下: ];|;") #= • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) 6-'Y* • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) lk5}bnd5 • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx W9$mgs=S`E • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 9%VNzPzf • 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, ...) gXR1nnK • 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) (S@H'G" • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) <( 0TK5 • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 jx=2^A/i2- • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 05<MsxB"w • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 0CYm%p8! • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) JQ*CF(9 • F == focal length(焦距) D;VFMP • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) \mt0mv;c 比较 <3!jra,h 在下图中: e/?>6'6 5 透镜EPD=10mm k^pf)*p 截止频率=184lp/mm sQT0y(FW 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。 >^@/Ba$h [hf#$Dl|
]hBp
elKJ |zV-a2K%J 在下面的图表中: W*hRYgaX3 透镜EPD=13.31 mm y@|gG&f
T 截止频率=250 lp/mm %2<G3]6^U 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 Og`6>?>97 gE/O29Y
3wEVjT- uvK1gJrA) 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 R4< | |