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    [分享]MTF计算 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-08-02
    描述 (=j]fnH?  
    v< xe(dC  
    FRED可以计算一个给定系统MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 Y@c! \0e$  
    l=Jbuc  
    建立系统 B;SYO>.W  
    x&8HBF'  
    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。 JrQd7  
    %A,4vLe~6  
    zRx-xWo  
    zb OEF  
    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。 1Yo9Wf;vP  
             ?>*i8*  
         &DYHkG  
                   RnE=T/VZJ  
    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。 d(jd{L4d  
    Eyxw.,rB/  
    Egi<m   
    JpvE c!cli  
    w6F4o;<PR  
    V)mRG`L  
    Hq?-e?Nc  
    * 8CI'UX  
    s_N?Y)lS+(  
        
    y[UTuFv~Q  
    分析 Ko]A}v\]  
    bJ*jJl x  
    这个系统的点扩散函数: <{Wsh#7}.  
      •    Log (Normal PSF) "~:o#~F6  
    •    λ = 0.55 mm < S:SIaf0  
    •    0.32 waves 3rd order spherical wN-3@  
    •    EPD = 10 mm zqh.U @  
    •    f/# = 9.68 t|0Zpp;  
    点扩散函数如下图: ow,I|A  
    aze}ko NE  
    x6d+`4  
            )`!i"  
    R3`!Xj#&M  
    系统的点扩散函数是: ]x8 ^s  
    •     Log (Normal PSF) D4g$x'  
    •     λ = 0.55 mm _Qs=v0B//  
    •     1 wave 3rd order spherical IGeXj%e  
    •     EPD = 13.31 mm ijOUv6=-  
    •     f/# = 7.27 -/*-e /+b  
    点扩散函数如下图: 7E*d>:5I  
    S c_#BD.  
    <t>"b|fW  
    hg_@Ui@[z  
    演算 QCIH1\`jW  
    `h*)PitRa  
    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: i1e|UR-wl  
               $-H#M] Gq  
    '!>LF1W=  
    AP&mr1_  
    在这个等式中变量定义如下: E96FwA5  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) tn&~~G~#  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) _]E H~;  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx d%FD =wm  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); NI_.wB{  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) Ea#wtow|-  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) xs y5"  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) o,dO.isgh>  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 T~@$WM(  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 c193Or'6Y  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) s{\USD6  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 4jMC E&<  
    •     F == focal length(焦距 XC"]/ y  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) MA1.I4dm  
    [(Ss^?AJW  
    比较 2MaHD}1Jw  
    j#mo Vq  
    在下图中: wPdp!h7B~N  
    透镜EPD=10mm ;/T=ctIs  
    截止频率=184lp/mm <pJeiMo  
    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。 {}!`v%z  
         VL4ErOoZ  
    >Z@^R7_W  
    在下面的图表中: I*8i=O@0T  
    透镜EPD=13.31 mm WfYu-TK *  
    截止频率=250 lp/mm X/Umfci  
    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 y^pzqv  
         |t](4  
    g*t(%;_m  
    ig|o l*~  
    杂散光对评价函数的影响
    E{+V_.tlu  
    cYHHCaCS  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 g*]Gc%  
    O%feBe  
    uXD?s3Wv  
    $}kT )+K  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: >HMuh)  
    *Xm$w  
    zq\YZ:JC  
    Xi vzhI4  
    ;.*n77Y  
    QQ:2987619807 cVCylR U"  
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2021-08-02
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