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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 31XU7A  
    {'~sS  
    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。 b=LF%P  
    vjTwv+B"  
    建立系统 &'O?es|Lb  
    R;THA!  
    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。 q|{tQJfYg  
    Z{}+)Q*Q  
    0xBY(#;Q  
    tA qs2  
    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。 `Cj,HI_/*  
             37>MJ  
         iQqbzOY  
                   r<(kLpOH%  
    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。 <nA3Sd"QfV  
    NgxO&Zp  
    M[,^KJ!  
    f[@#7,2~M  
    Yq;&F0paK  
    {Gkn_h-^  
    dofR)"<p,^  
     y h-9u  
    Gg+YfY_  
        
    `Kp}s<  
    分析 @Z2/9K%1'  
    vs*I7<  
    这个系统的点扩散函数: 7xDN.o*>  
      •    Log (Normal PSF) lt%-m@#/  
    •    λ = 0.55 mm S ljZ~x,!  
    •    0.32 waves 3rd order spherical 6QptKXu7  
    •    EPD = 10 mm !:J< pWN"  
    •    f/# = 9.68 g.&\6^)8p  
    点扩散函数如下图: m t.,4  
    N[{]iQ  
    ~[;{   
           *l q7t2  
    _6I>+9#C  
    系统的点扩散函数是: "0Y&~q[=  
    •     Log (Normal PSF) <w11nB)  
    •     λ = 0.55 mm m2MPWy5s  
    •     1 wave 3rd order spherical #ZwY?T x  
    •     EPD = 13.31 mm ke</x+\F  
    •     f/# = 7.27 s.e y!ew  
    点扩散函数如下图: EM~7#Y  
    {lKEZirO  
    @f'AWeJ2  
    s @3 zx  
    演算 {r X5  
    lc-*8eS  
    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: w`38DF@K  
               U#l.E 1Z  
    A'(k Yc  
    X)FQ%(H<  
    在这个等式中变量定义如下: LQ|<3]  
    •     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)  m"1 ?  
    •     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) otZ JY)  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ri;r7Y9V9`  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 1 pYsjo~  
    •    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, ...) PE +qYCpP9  
    •   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) {.%0@{Y  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) yO%VzjJhg  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 !-@SS>  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 @~Rk^/0  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) {S# 5g2  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) 0$(jBnE  
    •     F == focal length(焦距 *+# k{D,  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 13]y)(  
    DOA[iT";4  
    比较 $jDD0<F.#  
    O/'f$Zj36  
    在下图中: P}b Dn;  
    透镜EPD=10mm K T"h74@  
    截止频率=184lp/mm LIc*tsl  
    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。 ~c'\IM  
         NdaM9a#TZ  
    9 ?[4i'  
    在下面的图表中: 047*gn.b  
    透镜EPD=13.31 mm + 4++Z  
    截止频率=250 lp/mm vHoT@E#}'  
    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 4_Tb)?L+:  
         E%KC'T N^D  
    G;Pt|F?c  
    iOE9FW|e  
    杂散光对评价函数的影响
    lb=2*dFJ1  
    4j2~"K  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 !;6W!%t.|  
    D]3bwoFo&u  
    HE4`9$kVLr  
    *(>F'>F1"  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: Ji)%Y5F  
    "`H=AX0  
    }C9VTJs|  
    @|JPE%T   
    n C\(+K1%  
    QQ:2987619807 dpl"}+  
     
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    离线lmx0321
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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