描述 S6]': Pp2)P7 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。
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 rAKdf??
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。
'&d4x c \"SI-`x
4rm/+Zes iwbjjQPr
4tI~d8?pk+ gA6C(##0
H<
j+-u4b \1ZfSc
*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
]arP6iN+ • 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
*$QUE0 点扩散函数如下图:
0PN{
+<?. bu]bfnYi9
wNlp4Z'[ 0^+W"O 演算 Jps!,Mflc FQ5# v{ 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求:
=6Z1yw7s Px<;-H`
9I,Trk@& /O9z-!Jz 在这个等式中变量定义如下:
%n^]1R# • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数)
OA_
%%A;o • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数)
<*L8kNykK • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
NunT1ved • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
="V6z$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:
WawOap 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 y6fYNB 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
t\ ym4`" 1jDN=hIl