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    [分享]MTF计算 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2021-08-02
    描述 ?d+B]VYw  
    &4*&L.hPM^  
    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。 ?]fBds=  
    u MzefRN  
    建立系统 Aog 3d\1$  
    ';aPoaO %  
    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。 EfDo%H^!j  
    5[l3]HOO  
    8YkP57Y%[Z  
    6}iIK,Om  
    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。 %h|z)  
             bG^eP :r  
         FGwz5@|E  
                   KH pxWq  
    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。 hN\E8"To  
    wT*N{).  
    ]`m|A1(  
    p00\C  
    )Xd=EWGUS  
    );))kYr  
    d,<ctd  
    Dj!J 4uD  
    oPa2GW8  
        
    S\0"G*  
    分析 *<9D]  
    IR/0gP  
    这个系统的点扩散函数: nWXI*%m5  
      •    Log (Normal PSF) K:'pK1zy  
    •    λ = 0.55 mm &)s A(  
    •    0.32 waves 3rd order spherical ?'T>/<(  
    •    EPD = 10 mm Kjz,p^Y\  
    •    f/# = 9.68 (|U+(~PJ  
    点扩散函数如下图: fiw~"2U  
    ;/oMH/,U8  
    ZLL0 6p   
           J|xqfY@+  
    boN)C?"^h  
    系统的点扩散函数是: ?WAlW,H>  
    •     Log (Normal PSF) &7@6Y{!/  
    •     λ = 0.55 mm P45q}v  
    •     1 wave 3rd order spherical JC=Bxv  
    •     EPD = 13.31 mm N# ,4BU  
    •     f/# = 7.27 uN$X3Ls_  
    点扩散函数如下图: H>M%5bj  
    =,T~F3pK  
    R1P,0Yf  
    sp_(j!]jX  
    演算 a'T|p)N.;T  
    ; $y.+5 q  
    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: $ng\qJ"HF  
                =_ rn8  
    h+Q ==  
    )3..7ht3^5  
    在这个等式中变量定义如下: tkuN$Jl  
    •     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) &)bar.vw/  
    •     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) ;OdUH   
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 8|d[45*q  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); j ^_ G  
    •    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, ...) Nju7!yVM_  
    •   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) ( j-(fS  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) |fw+{f  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 {g @ *jo&  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 N}dJ)<(2~  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ;^rZ"2U l  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) Np/[MC  
    •     F == focal length(焦距 !o.g2  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) o1n c.2/0J  
    Hy `r}+  
    比较 RsV<*s  
    n:#ji|wM  
    在下图中: (yXVp2k  
    透镜EPD=10mm VWMCbg>R  
    截止频率=184lp/mm +-.BF"}  
    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。 "n8_Ag@r  
         RuXK` y Sv  
    mR0@R;,p  
    在下面的图表中: N@A#e/8  
    透镜EPD=13.31 mm Q`//HOM,  
    截止频率=250 lp/mm _X]?  
    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 ,U2D &{@  
         F(XWnfUv  
    |2oB3 \)/  
    3[e@mcO  
    杂散光对评价函数的影响
    R 7{ rY  
    KK] >0QAY  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 PkVXn  
    BFEo:!'F  
    SjJUhTb  
    d@w I: 7  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: D^TKv;%d  
    &1?Q]ZRp  
    WYh7Y  
    8bK}& *z<  
    zh4o<f:-  
    QQ:2987619807 | 'z)RFqj  
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2021-08-02
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