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2026-04-15 08:05 |
FRED应用:MTF的计算
描述 He)vl. y)uxj-G 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。 X]+z:! #,B+&SK{ 建立系统 S2<evs1d nXM[#~ 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。 khe.+Qfgj &3CC |
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ReT? 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。 Vqp3'=No
G7SmlFn? uq\[^ w itx_r MHPh! 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。 8Os: SC@Q =.(~`ici~
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w42=tN+B we&D"V
^?R8>97_? ^u-;VoK
"Ta"5XW <_3OiU=w 分析 T
)!kJ;vc 这个系统的点扩散函数: Pq3m(+gf • Log (Normal PSF) i{biQ|,.sL • λ = 0.55 mm @&9 ,0x • 0.32 waves 3rd order spherical 7p_B?r • EPD = 10 mm 6rBP,\m • f/# = 9.68 T7LO}(I.& 点扩散函数如下图: cm17hPe`}n p(fL'
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HRfTF 系统的点扩散函数是: `h='FJ/! • Log (Normal PSF) "'*Qq@!3? • λ = 0.55 mm s_
%LU:WC • 1 wave 3rd order spherical 9a$ 7$4m • EPD = 13.31 mm Wa<SYJ • f/# = 7.27 !EOYqD 点扩散函数如下图: w,1&s};g\ v{;^>"5o
*('Vyd!n L "5;< 演算 ,b9!\OWDF 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: =4#p|OZP (w1$m8`=
MeDlsO &~V6g(9 在这个等式中变量定义如下: [!Zyp`: • 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) FJ] ?45 • 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) bkS-[rW • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx -Ra-Ux • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 1eOQ;#OV • 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, ...) Kb~i9x& • 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) UId?a}J • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) Ma^}7D
/ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ~n;U5hcB • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 &0RKNpwg • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 6kHuKxY, • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) J[al4e^ • F == focal length(焦距) "{x+ \Z\ • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 8+Abw)]s 比较 =)f5JwZPG 在下图中: _Lgi5B% 透镜EPD=10mm t/J|<Ooj? 截止频率=184lp/mm o#hFK'&~ 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。 G;AJBs>Y} +6s6QeNS8
4VP$,|a `<(o;*&Gd 在下面的图表中: C}]143a/Q 透镜EPD=13.31 mm I]Ws
截止频率=250 lp/mm #:8V<rc^ 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 2`A\'SM'4 WO=P~F< | |