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    [分享]MTF计算 [复制链接]

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    在线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-08-02
    描述 ,{E'k+  
    4<lZ;M"  
    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。 ss,6;wfX  
    r/{0Y Fa  
    建立系统 v{%2`_c  
    Q%t8cJ L  
    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。 hKX-]+6"  
    /j S  
    c&'T By  
    VK$+Nm)  
    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。 qPzgGbmD9  
             Dj<Vn%d*  
         p=Vm{i7  
                   *7-uQKp  
    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。 W}T+8+RU  
    (U|W=@8`  
    j\Q_NevV  
    Gia_B6*Y[  
    (a)d7y.oo  
    h?$4\^/  
    N2~DxVJ5cT  
    8c~b7F \  
    I^lb;3uR  
        
    Bd\p!f<  
    分析 sq :ff  
    S{ *RF)  
    这个系统的点扩散函数: l&T;G 9z  
      •    Log (Normal PSF) 53l9s <bOQ  
    •    λ = 0.55 mm meIY00   
    •    0.32 waves 3rd order spherical {)k}dr  
    •    EPD = 10 mm O<o_MZN  
    •    f/# = 9.68 wcV~z:&^5  
    点扩散函数如下图: 1[B?nk  
    *K0CUir|  
    WH'[~O  
           fv`%w  
    c()F%e:n  
    系统的点扩散函数是: 8|i&Gbw+  
    •     Log (Normal PSF) =\_MJ?A$  
    •     λ = 0.55 mm TQnMPELh"  
    •     1 wave 3rd order spherical C\EV $U,  
    •     EPD = 13.31 mm %JiA,  
    •     f/# = 7.27 1Rwk}wL  
    点扩散函数如下图: \Dr@n^hk@[  
    Q*U$i#,  
    nDaQ1  
    <$7*yV  
    演算 xJZbax[  
    ~":?})  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: =DF7l<&km  
               )!M:=}."  
    LI(Wu6*Y  
    v\f 41M7D  
    在这个等式中变量定义如下: 5z#>>|1>#  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) 7?cZ9^z`w  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) WvN5IHo 8i  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx *S{%+1F  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ;XGG&M%3  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) )2FS9h.t  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) &AlVJEI+  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) PsLuyGR.<  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 # {!Qf\1M  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 q=|>r n_  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) )LH nDx  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) "1`c^  
    •     F == focal length(焦距 &.Yh_  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) HtS:'~DYo  
    !y?g$e`  
    比较 R+, tn,<<  
    wCc:HfmjJ  
    在下图中: o),i2  
    透镜EPD=10mm ~@L$}Eu  
    截止频率=184lp/mm j1<@ *W&b  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 .$S`J2Y  
         {w{|y[[d~  
    hC5ivJ  
    在下面的图表中: 8a e]tX5$  
    透镜EPD=13.31 mm Lsuc*Ps  
    截止频率=250 lp/mm R-hqaEB  
    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 J&Le*R'  
         RQ9T<t42  
    J%D'Xlb  
    O,:ent|  
    杂散光对评价函数的影响
    2{**bArV  
    `^(6{p ?  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 TZPWMCN4  
    I@ }:} 8t  
    _vvnxG!x&  
    0(-'L\<>x  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: ^|as]x!sv  
    9 `J`(  
    Q)HVh[4  
    xdp{y =,[  
    gwR ^Z{  
    QQ:2987619807 JTl 37j  
     
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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