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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 b9%}< w  
    epa)ctS9  
    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。 6dTq&GZ\  
    3N6U6.Tqb  
    建立系统 'TpW-r:  
    avxI\twAU  
    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。 <$Q\vCR  
    Ib.`2@ o&  
    kb1{ ;c:  
    |8}f  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 f" Yj'`6  
             8=ubMqr[  
         p.i$[6M  
                   )l*H$8  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。  SzkF-yRd  
    Yf Udpa0  
    _`Ey),c_  
    eU_|.2  
    Yu=4j9e_mG  
    L^rtypkJ  
    ~J!a?]  
    x-+[gNc 6  
    pWH8ex+  
         hABC rd Em  
    分析 E (tdL,m'  
    VA.jt}YGE  
    这个系统的点扩散函数: "T5?<c  
      •    Log (Normal PSF) EAo7(d@  
    •    λ = 0.55 mm wqBGJ   
    •    0.32 waves 3rd order spherical =BY)>0?z  
    •    EPD = 10 mm =:`1!W0I  
    •    f/# = 9.68 pVn 6>\xa  
    点扩散函数如下图: AoyU1MR(  
    >bxT_qEm  
     w_G/[R3  
           m s\:^a  
    evsH>hE^  
    系统的点扩散函数是: I^/Ugu  
    •     Log (Normal PSF) udB:ys  
    •     λ = 0.55 mm L5%~H?K(  
    •     1 wave 3rd order spherical Y{Kpopst  
    •     EPD = 13.31 mm jo=XxA  
    •     f/# = 7.27 eJ)Bs20Q  
    点扩散函数如下图: Vi`+2%4  
    94I8~Jj4  
    >#dNXH]9  
    H? N!F7s  
    演算 &q1(v3cOO  
    1iaNb[:QX  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: Gh0H) q  
               /MTS>[E  
    Q@%VJPLv.  
    lT$Vv= M  
    在这个等式中变量定义如下: C]*9:lK  
    •     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) %^^2  
    •     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) xuO5|{h  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx {.SN  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); hU5[k/ q  
    •    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, ...) hF+YZU]rT  
    •   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) tc@v9`^_  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) jD0^,aiG  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 T2Cdw\  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 #^<7VS!x  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) t-dN:1  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) g]iWD;61  
    •     F == focal length(焦距 *gHOH!K,S  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) |U1X~\""  
    E& T9R2Y  
    比较 ) !3XM  
    /4 RKA!W  
    在下图中: fS-#dJC";`  
    透镜EPD=10mm eznw05U  
    截止频率=184lp/mm 3nd02:GF  
    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。 Um;ReJ8z  
         r$;DA<<|<c  
    1mL--m'r  
    在下面的图表中: Y[$[0  
    透镜EPD=13.31 mm 4 u X<sJ*  
    截止频率=250 lp/mm ?)Z~H,Q(z  
    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 )8ctNpQt  
         |k)h' ?  
    + }(  
    ,nMLua\  
    杂散光对评价函数的影响 )<DL'  
    tNbCO+rZ  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 e x $d~  
    NeCTEe|V  
    RK/SeS  
    : i3-7k  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: gTW(2?xYf  
    P~;NwHZ?k  
     
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