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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 B}W^s;h  
    -nW-I\d%  
    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。  DWI!\lK  
    < qBPN{'a"  
    建立系统 =LRUasF  
    KGIz)/eSg  
    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。 pmC@ fB  
    /bWV `*  
    IX}l)t[:(  
    E] [DVY  
    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。 [kCn6\_<V  
             x {rt\OT  
         04s N 4C  
                   *;Vq0a!  
    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。 +=R:n^r^,  
    hRP0Djc  
    O1 z>A  
    Xe5J  
    *)`:Nm~y  
    ]n{2cPx5d  
    m2;%|QE(  
    fqcyCu7Ep  
    YXvKDw'95  
        
    KksbhN{AB  
    分析 \sk,3b-&'  
    ;j$84o{  
    这个系统的点扩散函数: f:TW<  
      •    Log (Normal PSF) eu# ||  
    •    λ = 0.55 mm _?{2{^v  
    •    0.32 waves 3rd order spherical pH4i6B*5  
    •    EPD = 10 mm dgO2fI  
    •    f/# = 9.68 nP}/#Wy  
    点扩散函数如下图: /fX]Yu  
    zmdOL9"a  
    +G?3j,a\  
           .N%$I6w  
    cJt#8P  
    系统的点扩散函数是: h.67] U7m  
    •     Log (Normal PSF) G^+0</Q  
    •     λ = 0.55 mm wtZe\ h  
    •     1 wave 3rd order spherical `q F:rQ  
    •     EPD = 13.31 mm iB\d `NUf  
    •     f/# = 7.27 V@$B>HeK  
    点扩散函数如下图: }Iu6]?|'  
    =/zQJzN  
    1r;Q5[@  
    5f1yszd  
    演算 QPBf++|  
    C4b3ZcD2  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: 1f}Dza9  
               m^TkFt<BM  
    }+SnY8A=KZ  
    [ P 8e=;  
    在这个等式中变量定义如下: [x@iqFO9  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) W] RxRdY6[  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) o<x2,uT  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx Z!*Wn`d-k  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 9;:Lf  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) -`rz[";n  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) ,\Cy'TSz  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ]Fa VKC~3  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 `LNRl'Z m  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 }APf^Ry  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) u\6:Txqq  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) d=q2Or   
    •     F == focal length(焦距 +|^rz#X  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 3x eW!~  
    {uq  
    比较 42Z2Mjtk  
    63ht|$G  
    在下图中: *r[PZ{D+  
    透镜EPD=10mm U#YM)8;Iz  
    截止频率=184lp/mm L> cTI2NB.  
    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。 !sUo+Y  
         ^ng?+X>mP  
    [0  3Aej  
    在下面的图表中: q4Q1Ib-<2  
    透镜EPD=13.31 mm 75gE>:f  
    截止频率=250 lp/mm M,NYF`;a  
    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 7Qz Uw  
         I:[3x2H  
    -(~CZ  
    gR%fv  
    杂散光对评价函数的影响
    XD9lox  
    k|1/gd5  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 mL ]zkD_  
    gaVWfG  
    MH1??vW  
    _bu, 1EM  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: mI@]{K}Q%  
    S$ dFz  
    ;ZB[g78%R%  
    0zetOlFbO  
    m%l\EE  
    QQ:2987619807 }>>BKn   
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2021-08-02
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