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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 },6*Y*?{  
    _0]QS4a][c  
    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。 $- w5o`e  
    [.U^Wrd  
    建立系统 ]<X2AO1  
    46dc.Yi  
    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。 I*c;hfu  
    Mdky^;qq3;  
    *8206[y  
    b"P&+c  
    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。 'bm:u  
             R HXvee55  
         ~R{8.!: >  
                   )G4rJ~#@  
    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。 bm6hZA|  
    6EP~F8Kd  
    (j=DD6fC  
    i+RD]QL  
     V IYV92[  
    \-G5l+!  
    LT(?#)D  
    +3HPA#A  
    U6a z hi&,  
        
    5m 3'Gt4  
    分析 b_mWu@$  
    q]+)c2M  
    这个系统的点扩散函数: zP|*(*  
      •    Log (Normal PSF) :f]!O@.~  
    •    λ = 0.55 mm um}N%5GAa  
    •    0.32 waves 3rd order spherical 9;pzzZ  
    •    EPD = 10 mm ?N2X)Y@yi  
    •    f/# = 9.68 uOb2npPj  
    点扩散函数如下图: @?vLAsp\  
    7BK46x  
    :@WLGK*u.  
           (L:`o jiU  
    3z$HKG  
    系统的点扩散函数是: Hp*gv/0  
    •     Log (Normal PSF) Z]p8IH%~92  
    •     λ = 0.55 mm 3f,u}1npa*  
    •     1 wave 3rd order spherical >eu `!8  
    •     EPD = 13.31 mm s8yCC #H"  
    •     f/# = 7.27 tnNZ`]qY  
    点扩散函数如下图: UCn.t  
    oX#9RW/ >I  
    S8vx[<  
    \ bC}&Iz6  
    演算 j]#wrm  
    < )Alb\Z  
    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: .oEFX8  
               "u,sRbL  
    Xv8fPP(  
    :(+]b  
    在这个等式中变量定义如下: jJ*=Ghu-  
    •     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) &1 oaZY w  
    •     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) "zXGp7Q'#  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx xdCs5ko  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); (UXv,_"nU  
    •    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, ...) _,t&C7Yf;  
    •   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) Plb}dID"  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) vB=;_=^i 1  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 {$3j/b  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 rXlx?GV  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) hzW{_Q.|?  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) ws. ?cCTpt  
    •     F == focal length(焦距 8IpxOA#jQ  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ~NA1SZ{Y+  
    KQ-,W8Q5  
    比较 (K<Z=a  
    dG" K/|  
    在下图中: EqVsxwa  
    透镜EPD=10mm ]v<d0" 2  
    截止频率=184lp/mm Q +R3H,  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 `D4oAx d9  
         iJEB ?y  
    vuAQm}A4'g  
    在下面的图表中: "^Y6ctw  
    透镜EPD=13.31 mm =rtS#u Y  
    截止频率=250 lp/mm H\ {E%7^h-  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm ;HR 6X  
         |X,$?ZDap  
    .@fK;/OuC  
    7s0)3HR}  
    杂散光对评价函数的影响
    wwo(n$!\  
     { VS''Lv  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 $+A%ODv  
    Gv!BB=ir(  
    r9+E'\  
    xi;/^)r  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响:  Y>xi|TWN  
    =fL6uFmxI@  
    I93 ~8wQ  
    X!HDj<  
    A Z]P+v  
    QQ:2987619807 &G0l&8pa  
     
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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