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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 JR'Q Th:z  
    dUOjPq97  
    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。 4U C/pGZY  
    =n9adq  
    建立系统 !+9H=u  
    i+Ob1B@w  
    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。 mL18FR N  
    n?!.r c  
    <MA!?7Z|  
    `Ft`8=(  
    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。 ) 8st  
             Rj+}L ~"  
         e%(zjCA  
                   :v1'(A1t  
    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。 8T$:^HW  
    D#W{:_f  
    V\ !FD5%  
    <)?H98S  
    ?n\~&n'C  
    .Z'CqBr[:  
    }@!d(U*  
    q6\z]8)  
    (@uQ>dR:  
        
    )&se/x+  
    分析 H Y.,f_m  
    onG,N1`+  
    这个系统的点扩散函数: ogip#$A}3  
      •    Log (Normal PSF) 7&'^H8V  
    •    λ = 0.55 mm W(~G^Xu  
    •    0.32 waves 3rd order spherical i ,4  
    •    EPD = 10 mm }Jh!B|  
    •    f/# = 9.68 +qD4`aI   
    点扩散函数如下图: gigDrf}  
    _o' jy^  
    B/i,QBPF]  
           JEU?@J71O  
    e>uV8!u  
    系统的点扩散函数是: [^1;8Tbk  
    •     Log (Normal PSF) cV&(L]k>`  
    •     λ = 0.55 mm |X~T</{8i  
    •     1 wave 3rd order spherical \P&'4y~PL  
    •     EPD = 13.31 mm *ZKfyn$+~  
    •     f/# = 7.27 b0m1O.&I_  
    点扩散函数如下图: q<,?:g$k  
    nU[ROy5  
    vh KA8vr  
    =QRLKo#_  
    演算 kS/Zb3  
    8^c|9ow  
    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: 5p U(A6RtS  
               fHlmy[V+M  
    3M+hjc.  
    3/}=x<ui  
    在这个等式中变量定义如下: XHlPjw  
    •     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) 9i,QCA  
    •     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) ]1abz:  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx r,[vXxMy(;  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 6LNm>O  
    •    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, ...) JAmv7GL'6  
    •   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) k{y@&QNj  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ToDNBt.u{+  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 P[#V{%f*5  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 '#u |RsZ  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ~Jmn?9 3  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) qJ5Y}/r  
    •     F == focal length(焦距 Z^>3}\_v  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ]Ol@^$8}  
    9t7_7{Q+;  
    比较 VSmshld  
    -;Cl0O%  
    在下图中: kp xd+w  
    透镜EPD=10mm E-.M+[   
    截止频率=184lp/mm e u^z&R!um  
    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。 ~iEH?J%i1r  
         4=*VXM/  
    5c3 )p^ ]g  
    在下面的图表中: N}>`Xm 5'  
    透镜EPD=13.31 mm )Qp?N<&'  
    截止频率=250 lp/mm _d %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 > 9i@W@M  
         {xr4CDP  
    #RlI([f|&  
    v)okVyv  
    杂散光对评价函数的影响
    3MNo&0M9  
    .OX.z~":y  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 \Ao M'+  
    xh_6@}D2J  
    +\\,FO_  
    |v[{k>7f  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: xwTN\7f>  
    |a3)U%rUEQ  
    3xp%o5K  
    D!TS/J1S;u  
    ]\ sBl  
    QQ:2987619807 Ia0.I " ,  
     
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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