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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 <{7CS=)  
    SCl$+9E  
    FRED可以计算一个给定系统MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 eqcV70E8cK  
    lkf(t&vL2  
    建立系统 CW k#Amt.  
    ~U&,hFSPY  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 @sly-2{e1  
    - |mWi  
    @psyO]D=j%  
    {aI8p}T  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 G#/}_P  
             3X$)cZQ  
         @SA*7[?P  
                   >W"gr]R<  
    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。 <@FOqi{o{  
    V,bfD3S3  
    |pJ)w  
    ;crQ7}k  
    HlqvXt\  
    c0]^V>}cl  
    8YC\Bw  
    v_f8zk  
    FL!W oTB  
        
    J#B% #X  
    分析 m xtLcG4G  
    2g1[ E_?  
    这个系统的点扩散函数: zyTP|SXk  
      •    Log (Normal PSF) vCT5do"C&  
    •    λ = 0.55 mm <}-[9fW  
    •    0.32 waves 3rd order spherical ^"\ jIP  
    •    EPD = 10 mm h5WS<P  
    •    f/# = 9.68 _ngyai1  
    点扩散函数如下图: knX0b$$  
    a&~_ba+  
    MZf$8R  
           3o%,8l,  
    <`*}$Zh  
    系统的点扩散函数是: an^"_#8DA@  
    •     Log (Normal PSF) w#eD5y~'oo  
    •     λ = 0.55 mm zu&5[XL  
    •     1 wave 3rd order spherical / <WB%O  
    •     EPD = 13.31 mm y0>asl  
    •     f/# = 7.27 Rk.YnA_J6  
    点扩散函数如下图: 5R}Qp<D[^  
    ')t :!#  
    emOd<C1A  
    Yu-e |:  
    演算 ![3#([>4>  
    ]&\HAmOQS  
    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: _x 'R8/  
               Mit,X  
    -_Pd d[M  
    b'Qia'a%  
    在这个等式中变量定义如下: B PTQm4TN  
    •     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) 0F-X.Dq  
    •     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) qLBXyQ;U  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx NR-d|`P;  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); |t*(]U2O0  
    •    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, ...) m\`dLrPX4j  
    •   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) q\ FF)H  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) S-{[3$  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 R;&C6S  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 QU^*(HGip  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) sHD8#t^{  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) v.:aICB5  
    •     F == focal length(焦距 ;]zV ?9  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) BDSZ'  
    CI"7* z_  
    比较 \O5`R-  
    %JM:4G|q  
    在下图中: ^%|,G:r  
    透镜EPD=10mm #j -bT4!  
    截止频率=184lp/mm )I'?]p<  
    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。 `<!Nk^2ap  
         /ylO["<Q  
    jY%&G#4  
    在下面的图表中: cHOtMPyQ  
    透镜EPD=13.31 mm <+UEM~)  
    截止频率=250 lp/mm xgHR;US H  
    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 "V-k_d "  
         O*{<{3  
    `v3WJ>Q!N?  
    ifj%!*   
    杂散光对评价函数的影响
    r!SMF ]?SJ  
    x8k7y:  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 .zQ:u{FT  
    IvGQ7 VLr  
    j#QJ5(#  
    LVKvPi  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: c*2 U'A  
    r(;oDdVc  
    !.1oW(  
    rx2?y3pv  
    hw! l{yv  
    QQ:2987619807 |{ W4JFKJ  
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2021-08-02
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