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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 EQXvEJ^  
    C]K|;VQ  
    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。 }-9  
    BXy g ?  
    建立系统 Gb.r!W8  
    |T0jq  
    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。 u{maE ,  
    ]Ec\!,54u  
    6VpT*,2d~  
    0q(}nv  
    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|]~f[xI  
             9mfqr$3  
         k\X1`D}R  
                   E c[-@5x  
    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。 )J#7:s]eo  
    { [ QCuR  
    <z+5+h|^  
    ^w'y>uFM  
    !=M[u+-  
    fvg jqiT  
    1TeYA6 t  
    $lmGMljF  
    hs< )<  
        
    raRb K8CQ  
    分析 9q;n@q:29  
    hOjy$Z  
    这个系统的点扩散函数: A46z2  
      •    Log (Normal PSF) daS l.:1  
    •    λ = 0.55 mm r=l hYn  
    •    0.32 waves 3rd order spherical v1wMXOR  
    •    EPD = 10 mm 57*`y'C W  
    •    f/# = 9.68 9B gR@b  
    点扩散函数如下图: Lq.aM.&;#  
    %7WGodlXW  
    M:i;;)cq  
           udYk 6  
    |9c J O@  
    系统的点扩散函数是: ]p C/6'  
    •     Log (Normal PSF) X;/~d>@  
    •     λ = 0.55 mm 70IBE[T&  
    •     1 wave 3rd order spherical |c,,*^  
    •     EPD = 13.31 mm W,'30:#Fr7  
    •     f/# = 7.27 ea!_/Y  
    点扩散函数如下图: w4w[qxV>  
    S{_i1'  
    D  /wX  
    I[u%k ir  
    演算 Kv3cKNvu~  
    !0Hx1I<*x  
    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: $A"C1)d;  
               a(- ^ .w  
    QEo i9@3  
    $<&N#  
    在这个等式中变量定义如下: uEqL Dg  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) AP*Z0OFE  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) \!D<u'n  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx Te&F2`vo  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); dJ~AMol  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) d'Cn] <  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) M}Sn$h_  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 8XFs)1s[  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 '*K}$+l  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 Qf0]7  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) A#/O~-O^  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) vhe[:`=a  
    •     F == focal length(焦距 n1D,0+N=  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) "_!D b&AH  
    K1i@.`na/$  
    比较 a B(_ZX'L  
    h+ixl#:  
    在下图中: RE~9L5i5  
    透镜EPD=10mm Z{<&2*  
    截止频率=184lp/mm BllS3I}V  
    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。 _J' _9M?>  
         `1;m:,9  
    AP1Eiv<Hub  
    在下面的图表中: (t$jb |Oa  
    透镜EPD=13.31 mm pGS!Nn;K2  
    截止频率=250 lp/mm 1>5l(zK!9  
    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 s.VtmAH  
         M.b1=Y  
    K ?R* )_  
    }.+{M.[}  
    杂散光对评价函数的影响
    LU'<EXUbY  
    9 GEMmo3  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 SxyXz8+e[  
    =v-qao7xCV  
    [diUO1p  
    &~9'7 n!  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: zn!H&!8&  
    .K I6<k/  
    W|C>X=zTi  
    k9]M=eO  
    OPi><8x  
    QQ:2987619807 c*fMWtPp  
     
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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