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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 /=I&-g xC  
    #D M%_HXDi  
    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。 eKi/Mt  
    ..6 : _{wg  
    建立系统 ;SoKX?up5  
    ln%xp)t  
    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。 4of3#M  
    |6w.m<p  
    0&T0Ls#4  
    vKN"o* q  
    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。 .}>d[},F  
             . [DCL  
         O 4@sN=o  
                   Z_Jprp{3h  
    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。 .r[b!o^VR  
    e\x=4i  
    w6DK&@w`'/  
    CAyV#7[0  
    >FED*C4  
    {vYmK#}  
    #A<|&#hh  
    LW6&^S?4{  
    KD?~ hpg  
        
    iL(rZT&^  
    分析 3"=% [  
    k_%2Ok   
    这个系统的点扩散函数: :acnrW>i[@  
      •    Log (Normal PSF) YfL|FsCh  
    •    λ = 0.55 mm _h>S7-X  
    •    0.32 waves 3rd order spherical ._@Scd  
    •    EPD = 10 mm tn\Y:  
    •    f/# = 9.68 S6-)N(3|  
    点扩散函数如下图: {o"X8  
    N"M K 0k  
    2`>/y  
           nB"r<?n<  
    {wMw$Fvf  
    系统的点扩散函数是: #PUvrA2Zl  
    •     Log (Normal PSF) Kn3qq  
    •     λ = 0.55 mm wP28IB:^  
    •     1 wave 3rd order spherical p48M7OV  
    •     EPD = 13.31 mm D>M a3g  
    •     f/# = 7.27 #- $?2?2  
    点扩散函数如下图: )1ia;6}  
    cmgI,n-o?  
    9,|{N(N<!  
    Qr]xj7\@i  
    演算 _[;>V*?zp5  
    m^cr-'  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: K=Z~$)Og)  
               `s#0/t  
    58\rl G  
    Pk/{~!+ $  
    在这个等式中变量定义如下: tdSy&]P  
    •     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) 9EzXf+f  
    •     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) KrE:ilm#^Y  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx )W9W8>Cc5_  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); i? 5jl&30  
    •    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, ...) taOD,}c|$  
    •   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) MGpP'G:v  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) hZ NS$  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 vQB;a?)o  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 0[ MQp"z  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ucP}( $  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) K{)N:|y%!$  
    •     F == focal length(焦距 %!%G\nv  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) t mAj  
    @wO"?w(  
    比较 M mH[ 7R  
    m<L.H33'  
    在下图中: Nd!0\ "AE  
    透镜EPD=10mm *,q W9z  
    截止频率=184lp/mm ?U'c;*O-  
    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。 SrGX4  
         3vRRL  
    I^|6gaP|6  
    在下面的图表中: Uywi,9f  
    透镜EPD=13.31 mm <)n8lIK  
    截止频率=250 lp/mm l`c&nf6  
    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 YEfa8'7R  
         2q V.`d  
    >7%Gd-;l  
    r.1/ * i  
    杂散光对评价函数的影响
    uk%C:4T  
    )>,; GVu"  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 5bU[uT,`6  
     d(PS  
    ^q``f%Xt  
    0<f\bY02  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: R'R LF =  
    qOaI4JP@  
    uNnx i  
    4+&4  
    +~~FfIzf#  
    QQ:2987619807 xb/L AlJ  
     
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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