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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 S6]':  
    Pp2 )P7  
    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。 e+wd>iiB  
    ?F/3]lsggT  
    建立系统 |k+^D:  
    jTnu! H2o  
    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。 @zbXG_J  
    GSp1,E2J  
    PW}.`  
    P*>V6SK>b  
    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。 7 <xxOY>y  
             rAKd f??  
         hlRE\YO&8R  
                   ;QYK {3R?  
    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。 '&d4xc  
    \"SI-`x  
    4rm/+Zes  
    iwbjjQPr  
    4tI~d8?pk+  
    gA6C(##0  
    H< j+-u4b  
    \1Zf Sc  
    *q RQN+%  
         DjIs"5Iei  
    分析 =u(fP" |{  
    )7^jq|  
    这个系统的点扩散函数: Q*I/mUP&f  
      •    Log (Normal PSF) z?PF9QL1  
    •    λ = 0.55 mm om1 / 9  
    •    0.32 waves 3rd order spherical ]arP6 iN+  
    •    EPD = 10 mm :|a[6Uwl\V  
    •    f/# = 9.68 ?U |lZ~o  
    点扩散函数如下图: _PIk,!<  
    F}X_I  
    ;bX{7j  
           =F9-,"EAI  
    {T.VB~C  
    系统的点扩散函数是: L-XTIL$$  
    •     Log (Normal PSF) WCH>9Z>cj  
    •     λ = 0.55 mm G.Q+"+* ^  
    •     1 wave 3rd order spherical Sz =z TPnO  
    •     EPD = 13.31 mm Xy._&&pt  
    •     f/# = 7.27 *$QUE0  
    点扩散函数如下图: 0PN{ +<? .  
    bu]bfnYi9  
    wNlp4Z'[  
    0^+W"O  
    演算 Jps!,Mflc  
    FQ5# v{  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: =6Z 1yw7s  
               Px<;-H`  
    9I,Trk@&  
    /O9z-!Jz  
    在这个等式中变量定义如下: % n^]1R#  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) OA_ %%A;o  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) <*L8kNykK  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx NunT1ved  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); ="V6z$N  
    •    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, ...) e. [h  
    •   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) JH 8^ZP:d'  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) c5JxKU_  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 #(%6urd  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 J( 0c#}d  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) i]P]o)  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) y&UsSS  
    •     F == focal length(焦距 #(OL!B  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ]c08`  
    bFcI\Q{4  
    比较 ;X8eZQ  
    *cf#:5Nl  
    在下图中: vV%w#ULxE~  
    透镜EPD=10mm [L:,A{rve  
    截止频率=184lp/mm -{HA+YL H  
    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。 _T1|_9b  
         :p89J\  
    % _N-:.S  
    在下面的图表中: Wa wOap  
    透镜EPD=13.31 mm =m UtBD.;  
    截止频率=250 lp/mm z&w@67 >j  
    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 gF&1e5`i  
         {<V{0 s%  
    Z\n nVM=  
    06ZyR@.@v  
    杂散光对评价函数的影响 6]M(ElV1H  
    `rvS(p[s  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 d-X<+&VZ  
    d4~!d>{n|c  
    F&^u1RYz  
    y6f YNB  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: t\ ym4`"  
    1jDN=hIl  
     
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