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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 `bm-ONK  
    g %Am[fb  
    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。  ^ "f  
    8sg *qQ  
    建立系统 r~;N(CG  
    W6PGv1iaW>  
    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。 Jq!($PdA  
    #-W5$1  
    =Dz[|$dV  
    pI!55w|  
    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。 Mc8^{br61  
             M(BZ<,9V  
         1Y`MJ \9  
                   u2eq VrY  
    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。 ,..b)H5n  
    +u#x[xO  
    Q4x71*vy  
    |( V3  
    .jKO 6f  
    BO_^3Me*  
    fP|\1Y?CS  
    IlrmXSr  
    9p.>L8  
        
    OTm`i>rB  
    分析 3:gk:j#  
    S]N4o'K}q  
    这个系统的点扩散函数: 71%u|k8|  
      •    Log (Normal PSF) \,N dg*qC  
    •    λ = 0.55 mm 87Kx7CKF"  
    •    0.32 waves 3rd order spherical '3Ri/V,  
    •    EPD = 10 mm jt3SA [cy  
    •    f/# = 9.68 tFwlx3  
    点扩散函数如下图: L:<'TXsRA  
    *v9G#[gG  
    . ~<+  
           _=MWt_A '3  
    ,aJrN!fzU  
    系统的点扩散函数是: D H^^$)  
    •     Log (Normal PSF) 9V&LJhDQ  
    •     λ = 0.55 mm [h1{{Nb#ez  
    •     1 wave 3rd order spherical q~3&f  
    •     EPD = 13.31 mm yi OF&  
    •     f/# = 7.27 OK 6}9Eu9  
    点扩散函数如下图: DXt^Ym5Cv  
    FuKNH~MevQ  
    *l//r V?l  
    z -D pLV  
    演算 riL!]'akV  
    9E^p i LA  
    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: #t O!3=0  
               D\R^*k@V  
    ,3j7Y5v  
    =X*E(.6Ip  
    在这个等式中变量定义如下: 0u_'(Z-^2  
    •     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) }#J}8.  
    •     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) xh0A2bw'OP  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx 0"`skYJ@  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Z ux2VepT  
    •    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, ...) [7V]=] p  
    •   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) brWt  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) N,|oV|i  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 TTpF m~?(  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 .Dm{mV@*T  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ]_?y[@ZP  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) BXY'%8q _a  
    •     F == focal length(焦距 _SqrQ  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) t3G'x1  
    c &HoS  
    比较 ;[9Is\  
    m##=iB|;  
    在下图中: $}$@)!-  
    透镜EPD=10mm |xm|Q(PG  
    截止频率=184lp/mm @ni~ij  
    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。 S41>VbtEp  
         YqgW8 EM  
    3)Y:c2  
    在下面的图表中: 5ov%(QI  
    透镜EPD=13.31 mm \`ReZu$  
    截止频率=250 lp/mm T#7^6Ks+1  
    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 OB22P%  
         I.!/R`  
    'QF>e  
    7g9^Jn  
    杂散光对评价函数的影响
    RZA\-?cO)  
    #9OP.4  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 gN~y6c:N  
    dL(|Y{4  
    ,6"n5Ks}  
    tpONSRY  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: LnS >3$t*  
    hm>*eJNp]  
    J B@VP{  
    Z"X*FzFo  
    3:1 c_   
    QQ:2987619807 uszSFe]E  
     
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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