| infotek |
2024-11-14 07:54 |
FRED应用:MTF的计算
描述 >@t]M`#&h {Z|C 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。 ?B-aj 9`xq3EL2T 建立系统 2]@U$E='s n1H*][CK 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 o*<(,I% b^ v.FK46G
Iv{}U\ u lU\|F5O@# 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 8}U/fQ~ z.QW*rW9
w'UP#vT5& 9Vp$A$7M "DUL} "5T 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。 3,pRmdC &B))3WFy
#oHHKl=M 1f}Dza9
m^TkFt<BM aUd633
Lg'z%pi z8gp<5=
g
>X!Q 3 iY`kf 分析 _mcD*V 这个系统的点扩散函数: jML}{>Gy8S • Log (Normal PSF) -1fT2e • λ = 0.55 mm AR&u9Y)I • 0.32 waves 3rd order spherical ,#s}nJ4 • EPD = 10 mm yM>c**9 • f/# = 9.68 $PNR? 点扩散函数如下图: $[IuEdc/ IuRKj8J)o
W4Zi?@L>' d~qDQ6! 系统的点扩散函数是: ;0ake%v] • Log (Normal PSF) qg+8i9Y! • λ = 0.55 mm *r[PZ{D+ • 1 wave 3rd order spherical KpSHf9!&[ • EPD = 13.31 mm Qp{{OjD • f/# = 7.27 ujHqwRh 点扩散函数如下图: d6wsT\S K4y4!zz
FLi)EgZXt 9^ )=N=wV 演算 EFV'hMjS) 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: ,LG6py&aT )
_"`{2
NCBS=L: z0a=A:+/ 在这个等式中变量定义如下: YMC*<wXN • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) 7n
{uxE#U) • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) xoPpu
• Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx EZao\,t • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); s-Bpd#G>/ • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) LY/K,6^a • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) vTN$SgzfCU • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) K`D>G< • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Wcw$
Zv • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 !fjDO!,! • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) zaa>]~g . • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 9>%ti&_-jt • F == focal length(焦距) "\Z.YZUa\ • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) e%SQ~n=H 9 比较 eNpGa0 eG 在下图中: |I6\_K.=L 透镜EPD=10mm yY[N\*P 截止频率=184lp/mm YqrieDFay! 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。 gm\P`~+o z\{ y[3-
V!(Ty%7 *C Me:a 在下面的图表中: ):31!IC 透镜EPD=13.31 mm ymiOtA Z 截止频率=250 lp/mm q0&g.=; 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 EE=!Y NP] :iP2e+j
f9?\Q'v8 { owK~ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 GMyzQ]@} 9s7sn*aB#5
uPQ:}zL2 mbK$_HvU 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: '
cR||VX gDa}8!+i
|
|