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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 xIOYwVC  
    `S`,H  
    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。 QcW6o,  
    wSy|h*a,  
    建立系统 p(B^](?  
    xqZZ(jZ  
    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。 Hnq$d6F  
    35q4](o9"  
    6]%SSq&  
    Z<P?P`  
    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。 m`;dFL7"E  
             c0 I;8z`b  
         /nPNHO>U  
                   DGc5Lol~  
    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。 MNuBZnO  
    V(lxkEu/Fj  
    $Ph T:  
    _Wb3,E a=  
    x=S8UKUx  
    +'-i(]@!'  
    Jw+k=>  
    QPD[uJ(I  
    ]'.D@vFGO  
         @IXvp3r  
    分析 `@_j Do  
    ES4[@RX  
    这个系统的点扩散函数: j7(S=  
      •    Log (Normal PSF) MH0xD  
    •    λ = 0.55 mm %%-?~rjI  
    •    0.32 waves 3rd order spherical k<Y}BvAYB  
    •    EPD = 10 mm xYLTz8g=  
    •    f/# = 9.68 $D][_I  
    点扩散函数如下图: a< E\9DL  
    qUS y0SQ/l  
    yQ [n7du  
           &UFj U%Z%  
    'DhH:PR  
    系统的点扩散函数是: ,J@A5/B,AA  
    •     Log (Normal PSF) ?hFG+`"W  
    •     λ = 0.55 mm o8RVmOXe  
    •     1 wave 3rd order spherical kB! iEoIBA  
    •     EPD = 13.31 mm J<9;Ix8R  
    •     f/# = 7.27 j}`XF?2D  
    点扩散函数如下图: E"'4=_  
    X/8TRiTFv  
    EGL7z`nt  
    x/d(" Bb  
    演算 mNQ~9OJ1  
    -"CXBKHb  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: FJ+n- \  
               WSsX*L  
    V [#$Sz[G  
    (teK0s;t5k  
    在这个等式中变量定义如下: NMvNw?]  
    •     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) "y7IH GJ\3  
    •     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) .4cV X|T  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx EyDH -}Y  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); fG,)`[eD!_  
    •    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, ...) my}l?S[2d@  
    •   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) )*`cJ_t  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) E4cPCQyeH  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 U)Jwo O  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 PKg>|]Rf.  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) v.!e1ke8D*  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) yEPkF0?  
    •     F == focal length(焦距 =K;M\_k%y  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) @c -| Sl  
    bjr()NM1  
    比较 3%(BZ23  
    -}CMNh   
    在下图中: oXgi#(y  
    透镜EPD=10mm _@D"XL#L  
    截止频率=184lp/mm V6!1(|  
    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。 hQ80R B  
         >$:_M*5  
    v\G+t2{  
    在下面的图表中: 2DXV~>  
    透镜EPD=13.31 mm x>Gx yVE  
    截止频率=250 lp/mm v/GZByco>  
    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 18WJ*q7:  
         DEQ7u`6  
    >|rU*+I`  
    9#:B_?e=  
    杂散光对评价函数的影响 ^US ol/  
    G0lg5iA<fC  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 r:U/a=V  
    $)Ty@@7C  
    DR(/|?k+  
    pnp)- a*7  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: h#}'9oA  
    /2x@Z>  
     
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