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    [分享]MTF计算 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2020-11-13
    描述 $h}5cl  
    6L;]5)#  
    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。 +eO>> ~Z  
    Gr>CdB>~+  
    建立系统 z9!OzGtIR  
    YG /@=Z.  
    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。 G`;\"9t5h  
    dBwoAq`'  
    uq/Fapl  
    :`4F0  
    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。 ~MP |L?my  
             Dlpmm2  
         P,xIDj4d  
                   *$5p,m6G  
    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。 N~0ih T G5  
    }'?qUy3x  
    eY-h<K)y  
    V;W{pd-I  
    @q`T#vd  
    <5^m`F5  
    `!spi=f  
    VR .t  
    4AKr.a0q  
        
    5F!Qn\{u{  
    分析 ?"^{:~\N  
    Mna yiJl  
    这个系统的点扩散函数: [Y~~C J  
      •    Log (Normal PSF) 4"H *hKp  
    •    λ = 0.55 mm g*(z .  
    •    0.32 waves 3rd order spherical {bADMj1  
    •    EPD = 10 mm PU[<sr#,  
    •    f/# = 9.68 pF7N = mO  
    点扩散函数如下图: yj@k0TWT$  
    //;(KmU9  
    {F2Rv  
           +q;{ %3C  
    )iM( \=1ff  
    系统的点扩散函数是: [& Z- *a  
    •     Log (Normal PSF) iE}] E  
    •     λ = 0.55 mm Z#B}#*<C  
    •     1 wave 3rd order spherical _5H~1G%q  
    •     EPD = 13.31 mm M PDRMGR@i  
    •     f/# = 7.27 7#d:TXS  
    点扩散函数如下图: Q"B8l[  
    QeC\(4?  
    [*Ai@:F  
    'l=>H#}<B  
    演算 y/ Bo 4fM  
    4I$Y"|_e  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: G<=I\T'g;  
               #g0_8>t  
    BWQ`8  
    qHp2;  
    在这个等式中变量定义如下: :o ~'\:/  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) 4sntSlz)~k  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) !'~Ldl  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ZG2EOy  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); tkR~(h  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) sT"ICooc  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) {hJCn*m_   
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) Z$g'h1,zW  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ?d3FR!  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 1U#W=Fg'  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ;y. ;U#O  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 5I,NvHD4  
    •     F == focal length(焦距 yf0v,]v[  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) Y JMs9X~3  
    R6BbkYWrX  
    比较 BO4;S/ O  
    ZzNHEV  
    在下图中: gm2|`^Xq$  
    透镜EPD=10mm (*P`  
    截止频率=184lp/mm Y,v9o  
    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。 E"_{S.Wc  
         km C0.\  
    eOiH7{OA,  
    在下面的图表中: 9#9bm  
    透镜EPD=13.31 mm ?g{[U0)  
    截止频率=250 lp/mm p0 X%^A,4  
    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 pP1DR'  
         n}F$kyI  
    p\6}<b"p  
    s|H7;.3gp  
    杂散光对评价函数的影响
    "i(f+N,)  
    gk6R#  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 x%r$/=  
    XJPIAN~l  
    JyTETf,y  
    Ycm.qud ?  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: '%t$m f!nV  
    @,e o*  
    T@.+bD  
    8)eRm{  
    |(*btdqy3  
    QQ:2987619807 ^8~TsK~  
     
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