描述 y OLqIvN ccu13Kr>E 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。
a#o6Nv mtn+bV
R% 建立系统 gaXKP1m^ JDy ;Jb 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。
Yab=p
9V;; {-?8r>
/)E'%/"A ~M4@hG! 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。
bxA1fA; ,t=12R]>
pRLs*/Bw n%YG)5; 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。
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.A2u7*h& J\ V.J/
9M$N>[og t[-0/-4
,@'M'S p>@S61
&
[
b-XC\ WDdp(< 分析 ]
336FgT P.;S6i
n 这个系统的点扩散函数:
@\UoZv( • Log (Normal PSF)
\1p5$0z • λ = 0.55 mm
;y{VdT • 0.32 waves 3rd order spherical
_%$(D"^j • EPD = 10 mm
g}]EIv{ • f/# = 9.68
3]9twfF 'J 点扩散函数如下图:
_7M! b9oA ,LHQ@/}A C
2m?!!Weq b88Zk* S"z cSkF 系统的点扩散函数是:
_\tGmME37 • Log (Normal PSF)
<.h\%&'U • λ = 0.55 mm
P6E=*^^m( • 1 wave 3rd order spherical
3oCw(Ff • EPD = 13.31 mm
QFfKEMN • f/# = 7.27
*I(g~p 点扩散函数如下图:
h1 D#, #!FLX*,
{&Bpf
K;`) O(( kv|X4 演算 joN}N }U VnJ-nfA 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:
|= frsf~? BI\+NGrB
^3-Wxn9& PZdYkbj 在这个等式中变量定义如下:
N+vU@)_lC • 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)
7Pc0|Z/ • 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)
ClH aR • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
g1uqsqYt • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
] _/d • 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, ...)
B9Dh^9?L • 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)
/ h6(!-" • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
|m%M$^sZ} • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
#c0
dZ • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
xmDX1sL** • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
ItTIU • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
a9E!2o+, • F == focal length(
焦距)
5g-apod • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
,qRSB>5c O8+[)+6^ 比较 p0.?R bmAgB}Ior 在下图中:
t#y 透镜EPD=10mm
afEp4(X~ 截止频率=184lp/mm
xrT_ro8 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。
|<.b:e\4 1q!JpC^
\ooqa<_ 在下面的图表中:
z#!xqIg0 透镜EPD=13.31 mm
DJE/u qE 截止频率=250 lp/mm
9xg_M=72 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
lO9{S=N ~zz |U!TG
Ar sMqb @"s\eL,r 杂散光对评价函数的影响
hh"0z] )).;p_nLZ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
Kfj*uzKB AEwb'
h6x+.}} e>t9\vN#bx 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
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