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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 uyG4zV\h*  
    W:>RstbnMG  
    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。 8YN+ \  
    aV(*BE/@F  
    建立系统 q#Qr@Jf  
    [* > @hx  
    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。 pp[? k}@  
    *qBMt[a  
    1^zF/$%  
    <$njU=YE&  
    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。 3P6!j  
             &:jE+l  
         ._tv$Gd@k  
                   }u+R,@l/  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 +-~;?wA  
    c/2OR#$t  
    |ns^' q  
    "ej>1{3Y:=  
    ~0 FqY &4  
    $C)@GGY  
    Z gU;=.  
    *} w.xt  
    {@ , L  
        
    iy: ;g  
    分析 #lLL5ji  
    d=4MqX r  
    这个系统的点扩散函数: -I8%  
      •    Log (Normal PSF) kb7\qH!n  
    •    λ = 0.55 mm BS|-E6E<  
    •    0.32 waves 3rd order spherical {h%.i Et%  
    •    EPD = 10 mm zPkg3H  
    •    f/# = 9.68 8w*fg6,=  
    点扩散函数如下图: 3P\I;xM  
    :6M0`V;L  
    ga~vQ7I_  
           'b^:"\t'Rh  
    1k/l7&n"  
    系统的点扩散函数是: y?unI~4tC  
    •     Log (Normal PSF) (wY% $kW4  
    •     λ = 0.55 mm ;5%&q6&a  
    •     1 wave 3rd order spherical =0]Mc$Ih  
    •     EPD = 13.31 mm YHRI UY d  
    •     f/# = 7.27 \A~  '&  
    点扩散函数如下图: 2\5@_U^)h  
    wRiP5U,  
    ~!nd'{{9  
    .N+xpxdG,  
    演算 `Ys })Pl  
    Jb$z(?S  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: < NAR'{f  
               h?1pGz)[C  
    vaxg^n|v9  
    0F~9t !  
    在这个等式中变量定义如下: E8dp  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) !KlSw,&=.6  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) =J'?>-B  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx &4%J35~  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 7lj-Z~1  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) &+^ # `nq  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) y-X'eCUz  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 'q^Gg;c>+  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 O``MUb b  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 {pg@JA  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) j bGH3 L  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) g`6wj|@ =W  
    •     F == focal length(焦距 7w$R-Y/E  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) c]n03o  
    &B85;  
    比较 C/vLEpP{(/  
    U+RPn?Q  
    在下图中: '_<`dzz  
    透镜EPD=10mm _NZHrN  
    截止频率=184lp/mm E 9:hK  
    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 p )}  
         X]*/]Xx  
    @iceMD.  
    在下面的图表中: 3.H-G~  
    透镜EPD=13.31 mm Xda<TX@-  
    截止频率=250 lp/mm 3,5wWT] )  
    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 .:raeDrd  
         -:>#w`H  
    2"'8x?.V  
    C4uR5U  
    杂散光对评价函数的影响
    Pb;`'<*U  
    H7= z%Y9y  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 b?NeSiswn  
    /#=J`*m_  
    4<K`yU]"  
    .Topg.7W  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ]e`_.>U  
    Rx"Qwi,\U  
    sN}@b8o@  
    5mNXWg7#]  
    ;wxt<   
    QQ:2987619807 S: uEK  
     
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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