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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: 2020-11-13
    描述 U9sub6w6  
    L=!kDU  
    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。 Prx s2 i 8  
    |F {E4mg(o  
    建立系统 afq +;Sh  
    u N0fWj]  
    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。 t U= b~  
    N%E2BJ?  
    <U`Nb) &  
    \#7%%>p=O'  
    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。 A?KKZ{Pl  
             E?D{/ k,zZ  
         7$P(1D4  
                   v$/i5kcWx  
    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。 'z!#E!i  
    ! -nm7Q  
    F ) ~pw  
    [7w_.(f#  
    pFRnPOv  
    L>GYj6D9  
    *`'%tp"'+  
    ;QD;5 <1  
    P,=J"%a-  
        
    q[A3$y(  
    分析 >(KUYX?p  
    "E!p1  
    这个系统的点扩散函数: y+R$pzX  
      •    Log (Normal PSF) #|E. y^IC  
    •    λ = 0.55 mm \ jdO,-(  
    •    0.32 waves 3rd order spherical 2dW-WHaM  
    •    EPD = 10 mm -3U} (cZ*  
    •    f/# = 9.68 <{Wa[1D  
    点扩散函数如下图: I3b-uEHev  
    lfd{O7L0b  
    y N%Pe:R  
           A~SSu.L@  
    8so}^2hTlT  
    系统的点扩散函数是: -z1o~~  
    •     Log (Normal PSF) X]%4QIeS  
    •     λ = 0.55 mm Gfch|Q^INy  
    •     1 wave 3rd order spherical 7O :Gi*MA  
    •     EPD = 13.31 mm (7!(e  ,  
    •     f/# = 7.27 Kx!|4ya,  
    点扩散函数如下图: ~h|L;E"  
    g&5VorGx  
    5X|aa>/  
    H8k| >4  
    演算 T,@7giQg@  
    >g=:01z9  
    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: $R36`wk  
               c3-bn #  
    @cNI|T  
    !XceiQu  
    在这个等式中变量定义如下: 6 VDF@V$E  
    •     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) WG4|Jf Y  
    •     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 P  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx K*RRbtb  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Ut@)<N  
    •    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, ...) n&&y\?n  
    •   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) ?q`mr_x%?  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) +O6@)?pI  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 {'C74s  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 ga%77t|jm3  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) H-lRgJdc  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) e#{L ~3  
    •     F == focal length(焦距 Pw1H) <X  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) UkQocZdZ  
    ] UTP~2N  
    比较 VlvDodV  
    '-{jn+,  
    在下图中: 2Z |kf9  
    透镜EPD=10mm JOk`emle  
    截止频率=184lp/mm jL>r*=K)%  
    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。 $R4\jIew V  
         S_=uv)%a  
    x$sQ .aT  
    在下面的图表中: I`1=VC]^8  
    透镜EPD=13.31 mm ](pD<FfS]'  
    截止频率=250 lp/mm ~o$=(EC  
    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 cd#TKmh7re  
         E"!*ASN  
     UI'eD)WR  
    |R;=P(0it  
    杂散光对评价函数的影响
    Rwk|cqr  
    <u\G&cd_tA  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 L}+!<Ug  
     _>l,%n  
    aleIy}"  
    9X~^w_cdk  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: #'oKkrl  
    ;?9~^,l  
    iV=#'yY  
    X:5*LB\/v  
    ap!<8N  
    QQ:2987619807 !bg3  
     
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