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    [技术]MTF计算 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2024-11-07
    描述 2F1Bz<  
    :NwFJc  
    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。 [9CBTS r  
    3XjY  
    建立系统 |oOA;JC)(  
    F+Hmp\rM#  
    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。 ;x{J45^  
    8+_e=_3R  
    kf",/?s2Z  
    [py/\zkn  
    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。 ;2eZa|M*q  
             8`w#)6(V  
         F,GG>(6c  
                   -Ze2]^#dl  
    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。 /EM=!@ka  
    ? O e,  
    g9gyx/'*  
    P.t7_v>  
    Kv\uBMJNW  
    {1wjIo"ptg  
    ~rz%TDX0\  
    _H2%6t/V  
    !Ie={BpzbZ  
         +u7nx  
    分析 8bEii1EM  
    DVyxe}  
    这个系统的点扩散函数: z"@UNypc,  
      •    Log (Normal PSF) ,?!4P+ob  
    •    λ = 0.55 mm ];}7 %3  
    •    0.32 waves 3rd order spherical 1QuR7p  
    •    EPD = 10 mm s\1c.  
    •    f/# = 9.68 ATU]KL!{  
    点扩散函数如下图: RZKczZGZg  
    ^pa -2Ao6  
    ..ht)Gex  
           `OyYo^+D|.  
    AqP7UL  
    系统的点扩散函数是: L/J)OJe\  
    •     Log (Normal PSF) W\yaovAt  
    •     λ = 0.55 mm {W#VUB  
    •     1 wave 3rd order spherical 4^BHJOvs  
    •     EPD = 13.31 mm :.EVvuXI  
    •     f/# = 7.27 w=75?3c7F  
    点扩散函数如下图: c3aF lxW  
    VbzW4J_  
    L[:b\ O/p,  
    _NJq%-,'  
    演算 S A16Ng  
    y{\K:    
    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: Gl>_C@n0h  
               m:XMF)tW  
    |b:91l  
    Wd_KZ}lX  
    在这个等式中变量定义如下: 8klu*  
    •     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) d_}q.%*  
    •     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) yY42+%P  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx HBnnIbEtF'  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); p8MPn>h<  
    •    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, ...) 4 '6HX#J  
    •   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) )o8]MWT\;  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) "Dwaq*L  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 +gOv5Eno-  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 VlQaT7Q  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ?KfV>.()  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) #\fxU:z~r  
    •     F == focal length(焦距 P 6|\ ^  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) /"<o""<]  
    CwVORf,uA  
    比较 ^.@BD4/RPt  
    As7Y4w*+  
    在下图中: Lk|%2XGO&  
    透镜EPD=10mm 5 J9,/M0  
    截止频率=184lp/mm k9<P]%  
    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。 g4 |s9RMD  
         eO:wx.PW  
    n++L =&Wd  
    在下面的图表中: .3.oan*i  
    透镜EPD=13.31 mm qEoa%O  
    截止频率=250 lp/mm Sc zYL?w^  
    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 l4sFT)}-J  
         +5+?)8Ls  
    4>&%N\$*  
    80M"`6  
    杂散光对评价函数的影响 "NamP\hj  
    KGsH3{r  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ( o_lH2  
    ~)JNevLZ  
    VY5/C;0^h  
    1c} %_Z/  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: [l2ds:  
    .*s1d)\:  
     
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