首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 讯技光电&黉论教育 -> FRED应用:MTF的计算 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2026-04-15 08:05

FRED应用:MTF的计算

描述 ai4^NJn  
WZ&@ JB  
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。 &|'6-wD.  
6 W;k IoB  
建立系统 y Xx62J  
`uA&w}(G  
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。 Mqp68%  
>` QX xTn  
!d .>r 7w  
#ya|{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。 x 5Dt5Yp"o  
L0b] ^_ tI  
>-lL -%N_  
v6?\65w,|  
7RE6y(V1  
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。   -/c1qLdQ  
lhl 0  
(B,t 1+%  
3b@1Zahz  
IQ=|Kj9h  
*.%)rm  
:TYzzl43  
*9Js:z7I  
9~'Ip7X,!  
       5qQ(V)ah  
分析 /{ MH'  
这个系统的点扩散函数: 1vK(^u[  
•    Log (Normal PSF) .N5R?fmD  
•    λ = 0.55 mm zRoEx1  
•    0.32 waves 3rd order spherical ,tF" 4|#  
•    EPD = 10 mm I+?$4SC  
•    f/# = 9.68 W#7-%o T  
点扩散函数如下图:     7WfirRM  
GVc[p\h(  
1qKxg  
sFM>gG  
系统的点扩散函数是: S%s|P=u  
•     Log (Normal PSF) 'A(-MTd%  
•     λ = 0.55 mm m\Fb ,  
•     1 wave 3rd order spherical X:-bAu}D  
•     EPD = 13.31 mm <T.#A8c  
•     f/# = 7.27 '`~(Fkj  
点扩散函数如下图: Oj lB 0  
4U a~*58  
b, **$  
       ^@LhUs>3  
演算 -KJ!  
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:       9q)nNX<$)  
:f !=_^}  
t"bPKFRy9E  
   {p*hNi)0  
在这个等式中变量定义如下: zmfRZ!Eh  
•     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) {L-aXe{  
•     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) v6DxxE2n  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx {{[jC"4AY  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); p5# P r  
•    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, ...) ~iR!3+yg4  
•   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) Up/u|A$0V  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) NZ+?Ydr8k  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 73s3-DS,  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 N7HbOLpM  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) Zc\h15+P  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) CMxjX  
•     F == focal length(焦距) X6N]gD  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) $L&9x3+?Kg  
比较 Dss/>! mN  
在下图中: ^I0GZG  
透镜EPD=10mm EO 9kE.g  
截止频率=184lp/mm Aiks>Cyi23  
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。     G0; EbJ/&  
At[n<8_|  
%L\{kUam  
6aF'^6+a  
在下面的图表中: ?4,*RCaI  
透镜EPD=13.31 mm {7![3`%7  
截止频率=250 lp/mm o~.o^0Y  
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 w(e+o.:  
jQ_|z@OV  
@(,{_c]  
ox\B3U%`p}  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 & L.PU@  
JX\T {\m#  
LcpyW=)}"V  
4<3?al&  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: Z*vpQBbu  
查看本帖完整版本: [-- FRED应用:MTF的计算 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计