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2024-11-14 07:54 |
FRED应用:MTF的计算
描述 [A9,!YY e( o/we{ 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。 )L<?g!j~ @B'8SLoP 建立系统 F|Dz]ar 6L2*gO:r? 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。 zt)PZff/YQ LAY)">*49H
]Ec[")"kT StZRc\k 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。 j]B$(pt r.wIk0
Pkx(M E dA)4(0o8fD U=i8>6V 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 qi SEnRG. l?JO8^Nn
#1't"R+3M ;2Ad])
SZ2q}[o`R a^XTW7]r
9j?hF$L" OgXZ-<'
rF'^w56 "dK|]w8 分析 c_G-R+ 这个系统的点扩散函数: v!#`W • Log (Normal PSF) {{]=zt|69 • λ = 0.55 mm 9O=05CQ • 0.32 waves 3rd order spherical
UJz4>JF • EPD = 10 mm ) qyx|D • f/# = 9.68 A:.IBctsd 点扩散函数如下图: siRnH(^J h#@4@x{
XJJ[F|k~ l<aqiZSY 系统的点扩散函数是: ~t${=o430 • Log (Normal PSF) iVq#aXN • λ = 0.55 mm \L9?69B~ • 1 wave 3rd order spherical /h7>Z9T • EPD = 13.31 mm 5"}y\ • f/# = 7.27 D0#T-B\# 点扩散函数如下图: \2R`q*a+ :^H9W^2
n~,]KdU] k,;lyE 演算 {(M&-~Yh 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: 8g[(nxI~ K#l
-?
!Bk[p/\ 'z +$3\5L 在这个等式中变量定义如下: Ko$ $dkSE • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) [ GR|$/(z= • 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) N;C"X4rV • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx _@#uIOcE • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Ms:KM{T0 • 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, ...) +QIGR'3u • 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) QH7V_#6bKP • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) mh
A~eJ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 B?$ 01?9V • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 A*\o
c • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) GhG%>U#&a • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) |&elZ}8 • F == focal length(焦距) <pTQpU • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) $@[dm)M 比较 !paN`Fz\a 在下图中: m4Phn~>Gg 透镜EPD=10mm A~6%,q@^jh 截止频率=184lp/mm HF&h 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。 pBSq%Hy: f$1Gu
qs6Nb'JvQR Y|%anTP 在下面的图表中: OwG6i|q 透镜EPD=13.31 mm 4ss&'h 截止频率=250 lp/mm J6)efX)j-p 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 ZR!cQ oV= |MTpU@`p5
1.Haf L!bfh` 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 /^++As0pY vnz[w=U
.abyYVrN4? Y
brx%
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: "%{,T RDUT3H6~
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