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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 GY<ErS)2  
    6TJ5G8z_  
    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。 &?>h#H222  
    {PgB~|W  
    建立系统 pw{3I 2Ix  
    BM=`zGh"  
    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。 8(3'YNC  
    CN8GeZ-G  
    'c5#M,G~  
    5x?eu n  
    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。 =Xze).g  
             mj5$ 2J  
         c+?L?s`"  
                   g0Qg]F5D~  
    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。 6la# 0U23  
    jC+>^=J(  
    ~K%]9  
    mE)65@3%  
    iz]Vb{5n%  
    E{gu39D  
    h Vz%{R"  
    =o;QvOS;  
    |t CD@M  
        
    uW%7X2K  
    分析 !e@G[%k  
    pcXY6[#N  
    这个系统的点扩散函数: 3S1V^C-eBx  
      •    Log (Normal PSF) {:m5<6?x)  
    •    λ = 0.55 mm o/buU{)y  
    •    0.32 waves 3rd order spherical h`+Gs{1qw  
    •    EPD = 10 mm HRIf)n&~f  
    •    f/# = 9.68 :,rD5a OQ  
    点扩散函数如下图: yq+<pfaqvK  
    ^(m`5]qr7J  
    vE/g{~[5  
           #b\&Md|;  
    ;y<)RM  
    系统的点扩散函数是: Hb 'fEo r  
    •     Log (Normal PSF) o_/C9[:  
    •     λ = 0.55 mm Y<TlvB)w  
    •     1 wave 3rd order spherical +4\JY"oi  
    •     EPD = 13.31 mm 3~6F`G  
    •     f/# = 7.27 VOwt2&mZ  
    点扩散函数如下图: RtH[OZu(8  
    x={t}qDS8  
    AbUU#C7  
    I=D{(%+^d  
    演算 1~8F&  
    ^.Q{Aqu#.H  
    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: T[xGF/  
               8B;`9?CI  
    U y^Hh4|  
    rMxst  
    在这个等式中变量定义如下: X +;Q=  
    •     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) /eDah3%d  
    •     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) JfKhYRl  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx OdgfvHDgW  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); RyD2LAf)J  
    •    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, ...) WhE5u&`  
    •   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) S$W *i@x?  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 7}Z.g9<  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 LW_ Y  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 j^KM   
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) W6'+#Fp  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) )ZzwD]  
    •     F == focal length(焦距 F<BhN+U  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) I5'^tBf[{  
    rsBF\(3b~  
    比较 ]@l~z0^|[_  
    }@@1N3nnxV  
    在下图中: }^G'oR1LF  
    透镜EPD=10mm t(lTXG  
    截止频率=184lp/mm X X{:$f+  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 vtR<(tOu@  
         ,!kyrk6  
    0'^? m$  
    在下面的图表中: ~J)4(411  
    透镜EPD=13.31 mm ( NjX?^  
    截止频率=250 lp/mm yN{Ybp  
    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 $Z  
         fouy??  
    S7aSUt!  
    wX#\\Jgi  
    杂散光对评价函数的影响
    1|/2%IDUI  
    Y+upZ@Ga  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 }y|% wym  
    XT>e/x9'  
    BOL_kp"   
    8i-?\VZD  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: A40 -])'!  
    'P@a_*I  
     t8GJ;  
    `<HY$PAe  
    Btpx[T  
    QQ:2987619807 ,wO5IaV  
     
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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