描述 2F1Bz< :NwFJc 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。
[9CBTSr 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?3c7 F 点扩散函数如下图:
c3aF lxW VbzW4J_
L[:b\O/p, _NJq%-,' 演算 SA16Ng 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)\: