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    [技术]MTF计算 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-11-07
    描述 NW~N}5T  
    Q- cFtu-w  
    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。 Bd!bg|uO*  
    ,;EIh}  
    建立系统 |XaIx#n  
    h{)kQLuzT  
    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。 #{\J Nb+w%  
    CuaVb1r  
    t|w_i-&b,  
    hE-h`'ha`  
    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。 aB_F9;IR  
             1T"`v tR  
         vLv@&lMW  
                   Xpr?Kgz  
    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。 4`4kfiS$  
    B{QBzx1L9c  
    JA %J$d  
    Y@;CF  
    &W| [r(  
    p)KheLiZ  
    *D'22TO[[!  
    5#HW2"7  
    y*4=c _Z  
         ux=w!y;}  
    分析 !S$:*5=&  
    NxkGOAOE  
    这个系统的点扩散函数: d2*fLEsF  
      •    Log (Normal PSF) JgxtlYjl  
    •    λ = 0.55 mm MUaq7B_>  
    •    0.32 waves 3rd order spherical []\+k31D  
    •    EPD = 10 mm W =D4r  
    •    f/# = 9.68 T-'OwCB1q  
    点扩散函数如下图: y`L>wq,KU  
    y%&q/tk  
    p\Q5,eg  
           FI)17i$  
    9e<.lb^tP  
    系统的点扩散函数是: PIJr{6B/PA  
    •     Log (Normal PSF) %41m~Wh2  
    •     λ = 0.55 mm 3(="YbZ  
    •     1 wave 3rd order spherical .UQzPnK  
    •     EPD = 13.31 mm <ykU6=  
    •     f/# = 7.27 1XrO~W\=  
    点扩散函数如下图: Df}A^G >X  
    S-a]j;U  
    DF&(8NoX~  
    pI1-cV,`  
    演算 x!?u^  
    (9tX5$e6N  
    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: 9>= ;FY  
               h}>"j%I  
    O\ GEay2  
    Ryl:a\  
    在这个等式中变量定义如下: )\1@V+!E%  
    •     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) [meO[otb  
    •     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) o8 IL $:  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx t=BUN  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); sZ3KT&  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) IY_iB*T3jt  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) #QS`_TlKk  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ]RZ|u*l=x  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 (j%~u&+-  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 zv|2:4H  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ZFi ee|,q  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) ~Z-Vs  
    •     F == focal length(焦距 f- K+]aZ)  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) \e:7)R2<!x  
    %h hfU6[  
    比较 ;d@#XIS&-(  
    =h-U  
    在下图中: -{KQr1{5UM  
    透镜EPD=10mm MH =%-S   
    截止频率=184lp/mm _no/F2>!/n  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 O n8v//=&  
         5u,{6  
    I!ED?n  
    在下面的图表中: @T@< _ ?)  
    透镜EPD=13.31 mm *zaQx+L  
    截止频率=250 lp/mm jqz ux[6{  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm ^NLmgw Q  
         ! :Y:pu0  
    gl~ecc  
    /RG:W0=K  
    杂散光对评价函数的影响 'I`&Yo~c9  
    ]dF ,:8  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 99]R$eT8  
    3Lfqdqj  
    ww)<E`eGi  
    -fM1nH&  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: x/%aM1"X^  
    > ;jZa  
     
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