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描述 HD$`ZV FRED可以计算一个给定系统的MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 +
<w6sPm k@n L(2 建立系统 w+!V,lU"^ tN.BI1nB 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 f1o^:}5x k!+v*+R+V X
)
=-a |6Iw\YU 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 i \lr
KA @&Yl'&pn-R 7Ot&]M S4(?=,^- 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 ~e){2_J&n ^y|`\oyqwN [fkt3fS B*QLKO:)i OMYbCy^ }J\7IsM& ^tjM1uaZ5( 7(LB} cauKG@:2F Y~lOkH[z 分析 r>"l:GZ 'Q*lp!2> 这个系统的点扩散函数: G(hnrRxn • Log (Normal PSF) nAj +HLO • λ = 0.55 mm w>RwEU+w=@ • 0.32 waves 3rd order spherical #Wv8+&n • EPD = 10 mm jcxeXp|00 • f/# = 9.68 f=4q]y#& X 点扩散函数如下图: HGj[\kU~ poi39B/Vt "88<{x L AX )dZdd '0qKb* 系统的点扩散函数是: r6 pz(rCs} • Log (Normal PSF) x:]_z.5 • λ = 0.55 mm 5'(#Sf • 1 wave 3rd order spherical ai4ro"H • EPD = 13.31 mm o O1Fw1Y • f/# = 7.27 5* ~EdT 点扩散函数如下图: \9:IL9~F de"+ABR D r6u0rx8 P&Hhq>@Z 演算 79'N/:. a)/ }T 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: IU]@%jA_:A 9\6ZdnEKu, FJsg3D*@J k]A$?C0Q<% 在这个等式中变量定义如下: U,~Z 2L • 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) emS7q|^ • 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) 95tHire • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx j5 W)9HW: • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); $\nAGmp@ • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) l9NET • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) >#xIqxV, • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) TaTw,K|/ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 x.U:v20` • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 glNXamo • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) R%r<AL5kJk • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) E&b!Y' • F == focal length(焦距) g; ZVoD • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) tWI4x3&2 3*<~;Z' z4 比较 >iWw
i'T= W}> wRy 在下图中: t|k-Bh:x 透镜EPD=10mm
tt]ZGn* 截止频率=184lp/mm Q-$EBNz 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。 OQ by=} A ZfWF2%]< :=,lG ou 在下面的图表中: |(UkI?V 透镜EPD=13.31 mm X&bnyo P 截止频率=250 lp/mm $3:O}X> 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 /AUXO] mMtX: sQr
|3}I( pU5t, 杂散光对评价函数的影响 2z=aP!9] ZHOh( 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 dW2Lvnh!>/ =%G<S'2' pksF|VS =jW=Z$3q 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: p |xMXoa` OLgW.j:Ag
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