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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 r{LrQ  
    k65V5lb  
    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-#{v.|L  
    I'h|7y\  
    建立系统 TwfQq`  
    LK>A C9ak<  
    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。 x)}.@\&%  
    /FJ.W<hw  
    r< MW8  
    yj$a0Rgkv  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 K%jh 6c8  
             YzA6*2  
         9Gh:s6  
                   J^w!?nk  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 DjLSl,Z  
    )70i/%}7  
    WMi$ATq  
    2|a5xTzH  
    iVaCXXf'  
    W^e"()d/Z  
    y@Gl'@-O  
    tRtoA5  
     Uf,fd  
        
    B+VD53 V  
    分析 D`9a"o  
    (J6>]MZ#)  
    这个系统的点扩散函数: ZbAg^2  
      •    Log (Normal PSF) _8 C:Md`  
    •    λ = 0.55 mm 2%Mgg,/~  
    •    0.32 waves 3rd order spherical DS| HN  
    •    EPD = 10 mm XM#xxf* Y  
    •    f/# = 9.68 alp}p  
    点扩散函数如下图: b'O>qQ  
    b[/uSwvi  
    I xk+y?  
           &;2@*#,  
    JwNB)e D  
    系统的点扩散函数是: ^q}cy1"j"  
    •     Log (Normal PSF) ($T"m-e  
    •     λ = 0.55 mm vuoD~=z  
    •     1 wave 3rd order spherical b haYbiX?  
    •     EPD = 13.31 mm TbQ5  
    •     f/# = 7.27 %0Mvd;#[  
    点扩散函数如下图: *=b36M   
    5fvY#6;  
    xT8pwTO  
    &UxI62[k  
    演算 a,ZmDkzuv  
    p0sq{d~  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: hd N[wC]  
               6 k+4R<  
    vrX@T ?>  
    nXJG4$G  
    在这个等式中变量定义如下: |kc#=b@l  
    •     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) iOrpr,@  
    •     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) lO/?e!$  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx (iJ9ekB  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 7GDrH/yK  
    •    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, ...)   !XQq*  
    •   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) rE?Fp  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) i(m QbWpN  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 !m:rtPD'  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 y*<x@i+h  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ^_ST#fFS  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) zEy,aa :M  
    •     F == focal length(焦距 FMEW['  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 13aj fH  
    SUN!8 qFA  
    比较 YmPNaL  
    C )J@`E  
    在下图中: q+{$"s9v  
    透镜EPD=10mm -$sVqR>_  
    截止频率=184lp/mm ZwOX ,D  
    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。 \(`8ng]vs  
         .I%`yhCW  
    4GqwY"ja  
    在下面的图表中: >m+Fm=  
    透镜EPD=13.31 mm *bSxobn  
    截止频率=250 lp/mm N%Uk/ c'  
    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 6-Id{m x  
         lPZYd 8  
    {$QkerW3  
    n5+Z|<3)  
    杂散光对评价函数的影响
    bae\EaS ?  
    i_f\dkol  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 A-f, &TO  
    i`^[_  
    }l7@:ezZZ7  
    EE5mVC&  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 0s!';g Q  
    mlix^P  
    2(AuhZ>  
    l05'/duuJ  
    X'J!.Jj  
    QQ:2987619807 { RC&Ub>  
     
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    离线lmx0321
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    只看该作者 1楼 发表于: 2021-08-02
    感谢分享,学习一下