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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 )}paQmy#  
    _ e`b^_  
    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。 uidE/7  
    g@nE7H1V  
    建立系统 -$e\m] }Z  
    zaoZCyJT%  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 .' X$SF`  
    (%I`EAR  
    'BUdySng  
    xss D2*l  
    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。 T \0e8"iZ  
             ](T*f'LN  
         ss,6;wfX  
                   r/{0Y Fa  
    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。 ia?8 Z"&lK  
    >aa-ix &  
    ky!'.3yoI  
    ?+5K2Zk  
    8(g:i#~  
    Dm4\Rld{  
    JY>]u*=  
    JNMZn/  
    @x{;a9y  
        
    hV=)T^Q  
    分析 ^-=,q.[7  
    z` gR*+  
    这个系统的点扩散函数: cT.1oaAM0  
      •    Log (Normal PSF) lW>bX C  
    •    λ = 0.55 mm 4|Z3;;%+  
    •    0.32 waves 3rd order spherical y YF80mnJz  
    •    EPD = 10 mm uV%7|/fD  
    •    f/# = 9.68 $e<3z6  
    点扩散函数如下图: {},G xrQm  
    1}V_:~7  
    d]a*)m&  
           M+nz~,![  
    l&T;G 9z  
    系统的点扩散函数是: E@[`y:P  
    •     Log (Normal PSF) x:?1fvVR  
    •     λ = 0.55 mm 5?2PUE,a  
    •     1 wave 3rd order spherical Lww0LH >  
    •     EPD = 13.31 mm 9nd'"$  
    •     f/# = 7.27 E5 Y92vu  
    点扩散函数如下图: A:;KU  
    %} \@Wk~  
    %2qvK}  
    rGq~e|.O3  
    演算 #M8"b]oh6  
    A u(Ngq  
    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: 'VO^H68  
               QEtZ]p1H@  
    n]_8!NU  
    (^057  
    在这个等式中变量定义如下: nDaQ1  
    •     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) v( (fRX.`  
    •     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) zFv>'1$  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx IURi90Ir  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); h4.ZR={E  
    •    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, ...) ZRcY; ?  
    •   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) #ljfcQm  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) v\f 41M7D  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 5z#>>|1>#  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 YMJjO0  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ,=z8aiUu  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) &a-:ZA@  
    •     F == focal length(焦距 HH[?LKd<  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) &AlVJEI+  
    PsLuyGR.<  
    比较 )/f,.Z$  
    +h[$\_y  
    在下图中: #9p{Y}2#  
    透镜EPD=10mm w,JB`jS)/  
    截止频率=184lp/mm !XgkK k  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 %:((S]vAi  
         g^8bY=* .  
    L42C<  
    在下面的图表中: 875V{fvPBU  
    透镜EPD=13.31 mm 3Jk;+<  
    截止频率=250 lp/mm 0UlaB sv  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm KqaeRs.u  
         e 0!a &w  
    zD2B hta y  
    8a e]tX5$  
    杂散光对评价函数的影响
    sx(yG9  
    nG{j x_{`  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 nQg6 j Zf  
    js7J#b7  
    }GQ8|fg`U  
    YceiP,!4?v  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: 2{**bArV  
    tse(iX/D  
    ugucq},[  
    C6O1ype  
    D='/-3f!F]  
    QQ:2987619807 RH>b,  
     
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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