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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。 (7<G1$:z= >k\p%{P 建立系统 nW]CA~ FWeUZI+ 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 HdlOGa6C Kh4rl)L*+%
,? <;zq &;?+ ^L> 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 #QsJr_= 7R[7M%H o% Q7 el$f J#H,QYnf(L 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。 bn|HvLQ"1 f%n ;Z}= eXsp0!v -}4CY\d6'
Cm8h
b fX:q]
{9;-5@b #\N8E-d
4/{pz$ lE%KzX?& 分析 .!^OmT,u !W,LG$=/ 这个系统的点扩散函数: PUD8 • Log (Normal PSF) z2Wblh"_ • λ = 0.55 mm lGK7XAx, • 0.32 waves 3rd order spherical 4sSw7` • EPD = 10 mm 2sgp$r • f/# = 9.68 zQO 1%g 点扩散函数如下图: fzVN;h 9Bpb?
dm"x?[2: :''Swi<H HZ!<dy3 系统的点扩散函数是: 8[,R4@ • Log (Normal PSF) 6qmV/DL • λ = 0.55 mm 5`&@3
m9/ • 1 wave 3rd order spherical IDpLf*vSG • EPD = 13.31 mm I m-M2n • f/# = 7.27 IAUc.VH 点扩散函数如下图: };}N1[D A>Qu`%g*
F@ |( wPYeKOh' 演算 6)=;cc{Vr hN0h'JJ[7 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: v; ewMiK@E nfZe"|d
O5:U2o- SJc*Rl> 在这个等式中变量定义如下: ro?.w • 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) F@ pf._c • 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) \I6F;G6 • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx )#4(4
@R h • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); jp}.W • 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, ...) xh<{lZ)KJ • 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) wZCboQ, • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) OhaoLmA}6 • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 HnFH|H<Uf • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 WC_U'nTu4 • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ;#Qv
)kS* • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
!jEV75 • F == focal length(焦距) 0S+$l • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) mW[w4J+7P T^+K`U 比较 gyy}-^`F %< ;u
JP K 在下图中: ;InMgo, 透镜EPD=10mm A? jaS9 &) 截止频率=184lp/mm xi<}n# 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。 >D##94PZ MVQ6I/EA4 {@x-T 在下面的图表中: i*4v!(E 透镜EPD=13.31 mm DuAix)#FN9 截止频率=250 lp/mm RxPD44jVA 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 tNqSCjQ~_c P A*U\ )FA:wsy~E Mw+
l>92 杂散光对评价函数的影响 Ps0<CUyI 'tQp&pj 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 RZqMpW .A/xH
x
(VC Jn<@@ }a UQ#x 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: zw5Ol%JF 48;b
f/.f08
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