描述 9!f/aI kv8Fko 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。
bsuus
R9W 6$fHtJD: 建立系统 6S\C}U/ D5$wTI 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。
{SwQ[$k=_ WxW7qt
8
![|F: IKABB W 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。
bQE};wM, Uh.oErHQD
cYFiJJLG] 0rh]]kj 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,
波长为0.55 μm,功率为一个单位。
pM x aF)1Nm[
&Q+Ln,(&L =2Bg9!zW>
F4It/ kz{/(t
g$(
V^ aJYgzr,
3l)h yVf& Rz(QC\( 分析 xG}(5Tt `n$I]_}/% 这个系统的点扩散函数:
NxjB/N
• Log (Normal PSF)
N U|d • λ = 0.55 mm
bx<RV7>0 • 0.32 waves 3rd order spherical
kspTp>~ • EPD = 10 mm
Uh7v@YMC • f/# = 9.68
}~#pEX~j* 点扩散函数如下图:
Sczc5FG Vm%1> '&
FQT~pfY /3;4#:Kkw 9[1`jtm 系统的点扩散函数是:
SeHagKA • Log (Normal PSF)
yMyE s 8 • λ = 0.55 mm
f&}k^>N#3 • 1 wave 3rd order spherical
KiI!frm1 • EPD = 13.31 mm
MxWy*|J} • f/# = 7.27
Nndddk` 点扩散函数如下图:
t>1Z\lE\" +u!0rLb
^[]}R: )p
T?/J 演算 i7ISX>% 20vXSYa~ 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:
uIcn{RZ_z R>,:A%?^b5
u`y><w4i Of{/t1o? 在这个等式中变量定义如下:
1c<=A!"{ • 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)
+
` s@ • 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)
m_=$0m J$ • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
^\\Tx*#i • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
~\=1'D^6CK • 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, ...)
d@ Y}SWTB • 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)
dYSr4pb • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
Ynp{u`? • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
9;Itqe{8w • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
+|bmT • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
>y.%xK • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
&8%e\W\K:/ • F == focal length(
焦距)
Vy*:ne • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
Z-E`> fQL"O}Z 比较 Mr?Xp(.}G b7 !Qn} 在下图中:
m>4ahue$ 透镜EPD=10mm
{.Z}5K 截止频率=184lp/mm
T%6&PrQ7 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。
t]$P 1*I IB#
@yH
zunV<2~(2} 在下面的图表中:
}Z{=|rVE 透镜EPD=13.31 mm
v-yde>( 截止频率=250 lp/mm
o&`<+4
i 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm
8wVY0oRnU :T]o)
Jd5:{{Lb dFH$l 杂散光对评价函数的影响 9Xl`pEhC ~=8uN< 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
KN7^:cC Lb;zBmwB
w QNxL5B YyTSyP4 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
cU{e`<xjA Kv.>Vf.T}_