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2026-04-15 08:05 |
FRED应用:MTF的计算
描述 [@qjy*5p D6lzcf 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。 Sm {Sq U0-RG 建立系统 \1<aBgKi jjH2!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。 wq.'8Y~BE nL^7t7mp
}~LGq.H 4j0;okQWV' 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。 =C$"e4%Be
F\&wFA'J =4+2y ' .7
j#F U^[AW$WzU 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。 38-kl,Vw KJ/Gv#Kj
t|V5[n! ~h<T0Zc
?r|iZKa ;C =d(
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y)|d`qC\ T*B`8P
N4qBCBr( 8[@Y`j8 分析 KgYQxEbIW 这个系统的点扩散函数: hyPS 6Y'1 • Log (Normal PSF) Jon3ywd1Y • λ = 0.55 mm $[HCetaqV • 0.32 waves 3rd order spherical -h|[8UG^b • EPD = 10 mm P;XA|`& • f/# = 9.68 BJHWx,v 点扩散函数如下图: lhE]KdE3 {pXX%>
Zd)LVc[ #Q_Scxf 系统的点扩散函数是: o4a@{nt^, • Log (Normal PSF) j?tE# • λ = 0.55 mm |R91|-H • 1 wave 3rd order spherical /w6'tut • EPD = 13.31 mm zvnd@y{[ • f/# = 7.27 \{*`-Pv 点扩散函数如下图: Su@V5yz fi'zk
XpKeN2=p 0%rE*h9+ 演算 :zIB3nT^ 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: eGKvzu E2o8'.~Yd`
.pxUO3g \qW^AD(it< 在这个等式中变量定义如下: ,Cm1~ExJ • 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) p+nB@fN/ • 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) T{3-H(-gA • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx I+Qt5Ox • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 1'&HmBfcb • 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, ...) %Y.@AiViz • 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) BUL<FTg • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ;l `(1Q/ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ;&w_.j*Is • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 KCa @0 • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) E_D@7a • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) [BKTZQ@G@ • F == focal length(焦距) Lrt~Q:z2u • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) rV%;d[LB 比较 1D"EF 在下图中: =td(}3|D
Y 透镜EPD=10mm %gqu7}' 截止频率=184lp/mm {9F}2
SJ 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。 j=Q ?d] -q-BP}r3
F&+_z&n | |