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描述
8tFyNl`c `X.=uG+m
FRED可以计算一个给定系统的MTF，本教程解释了如何来实现这个功能。 p-(ADQS
"` ?W u 建立系统 On9 6N| ?w5nKpG#RI
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。 ~RR_[t2Z
+D V6oh
 `aWwF}
+Y *V@MAt 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。 <,]CV o {If2[4!z  -Bwu$$0 z_,] fd=o 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+9j- <GFB'`L  <hF~L k ,
_^2[(<Gmv
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T=p}By3a
 # #+ 8GLQM
}HQT@&=
 OAnn`*5Up
)i6U$,] 分析 >0;" qT
? Ge*~d 这个系统的点扩散函数： CR<pB )F?a • Log (Normal PSF) T I7Ty +s • λ = 0.55 mm y88}f&z#5 • 0.32 waves 3rd order spherical 7!yF5 +_d • EPD = 10 mm Nxs%~ wZ • f/# = 9.68 w-Q 6
- 点扩散函数如下图： Ef*.}gcU
uA}FuOE6
 fN%5D z-e >dC(~j { AFhG{G' W 系统的点扩散函数是： < n~g+ps • Log (Normal PSF) b+j_EA_b • λ = 0.55 mm o >4>7
• 1 wave 3rd order spherical N, +g/o\f • EPD = 13.31 mm hG3$ ]i9 • f/# = 7.27 E,?aBRxy 点扩散函数如下图： ;< )-*?m9 yURh4@
 tlxjs]{0E
8RT0&[ 演算 OsSiBb,W79
waq_ d. 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 3co? %>:)4A
 2uR4~XjF
)xy{[ K|M( 在这个等式中变量定义如下： y?4=u,{C • 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） <W|{)U?p • 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） Zu73x#pI • Δx == pixel size in lens units（透镜的像素大小单位）= 2w/Nx BL^Hj • Nf == number of pixels in the transform grid（在转换网格中的像素数）; m3!MHe~t • 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, ...) exN#!& ;
• 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） > Vm • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128（如果Nx=127，FRED就将Nf 设置为128） (2\ek ct ^ • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ` e;Sjf < • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 [ Zqg"` • Δf == pixel size in 1/lens units （1个透镜单元的像素大小）= 1/(Nf*Dx) cZF;f{t • λ == wavelength in lens units（透镜单元的波长） QS?9&+JM | • F == focal length（焦距） &MLhCekY • D == entrance pupil diameter（入瞳直径） l fhKZX
H 9m2Whq 比较 NP`ll0s
GT}# iM 在下图中： $[;eb, 透镜EPD=10mm %.gjBI= 截止频率=184lp/mm :H:}t>X6Vo 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。 >h-6B= X?xm1|\  sWzXl~JbF 在下面的图表中： #Z 5 Wk 透镜EPD=13.31 mm U1tPw`0h 截止频率=250 lp/mm t7%Bv+Uo 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 tD482Sb= n E.s  @!HMd{ r
ptL}F~
杂散光对评价函数的影响 %pKs- n` \Le #+ P 增加第一表面的BTDF函数，TIS=0.27，表面粗糙度为：90埃 cDol
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 3nGK674;z J, U~ .c 则可以看到表面粗糙对MTF的影响： iEO2Bil]
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