| infotek |
2024-11-14 07:54 |
FRED应用:MTF的计算
描述 D/h/Y) Y 97)/"i e 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。 uIU5.\"s ?'"X"@r5 建立系统 b~-%c_ xUfbW;;]UU 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。 .5!t:FPOv t\$U`V)
JF/,K"J
Mkq( T[) 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。 sl*5Y#,|1 pu,?<@0YK
6=N`wi XR!us/U`a ZIdA\_c 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。 hVUP4 A cwV]!=RtO
r]ShZBAbYp kF>o.uSV
5{$LsL )!tK[K?5
pKS
{ 6P V(Yxh+KU
^}f -!nf[ @xc',I 分析 moVbw`T 这个系统的点扩散函数: s}onsC • Log (Normal PSF) TE )gVE] • λ = 0.55 mm }KhjlPhx • 0.32 waves 3rd order spherical <W]g2>9o9 • EPD = 10 mm =+w*gDr • f/# = 9.68 XhsTT2B 点扩散函数如下图: n4lutnF . @Ut?G
Zf7&._y. <)*2LBF@] 系统的点扩散函数是: 'Peni1_ • Log (Normal PSF) 5'a3huRtV • λ = 0.55 mm #P#-xz • 1 wave 3rd order spherical "n:{!1VGw • EPD = 13.31 mm ( )sTb>L • f/# = 7.27 +h_ !0dG 点扩散函数如下图: 6!^[];%xN wM[~2C=vx
*Ei|fe$sa NA,CZ 演算 _tr<}PnZ 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: A8A~!2V 3sCFHn#c
n}xhW'3hU= c"!lwm3b 在这个等式中变量定义如下: q2:K4 • 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) f.GETw • 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) L!_ZY • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx P6,7]6bp • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); v+"rZ • 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, ...) ,&U4a1%i#c • 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) $(Ugtimdv • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) *Ywpz^2?: • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 1+`l7'F • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 4lKVY< • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) -yDs<
Xl • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) #GaxZ • F == focal length(焦距) drwgjLC+ • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) >\ST-7[^L 比较 :ug4g6;#H0 在下图中: 27ckdyQx 透镜EPD=10mm 1xf=_F0`& 截止频率=184lp/mm fQ+VT|jzx 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 VCy5JH NvjJb-u
QH]M p#f+P? 在下面的图表中: (yo;NKq,@ 透镜EPD=13.31 mm 2fIRlrA$ 截止频率=250 lp/mm 1p`+ 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 Pag63njg? -VDo[Zy
JFL>nH0mk. }G$]LWgQx 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 1r r@ 4(?G6y)
^0W(hA bshGS8O 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ea=83 Zj CLKov\U\
|
|