描述 qv3% v3\4 b{}ao 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。
i= jYl G#j~8`3X 建立系统 nJY3 1(p J*t_r-z 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。
rb*;4a 75eZhs[b
qe |U*K
2_ /&W~:F 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。
r*{`_G=1
=)nJ'}x
yZc#@R[0 ,&G!9}EC 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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E<\\/Q%w ))4RgS$
U&0 RQ:B d[oHjWk
UdcrX`^. i JS7g
Z6 E_Y? $ EexNz 分析 Nf%/)Tk %|'Vuc Lx 这个系统的点扩散函数:
V#X<Yt • Log (Normal PSF)
,O_iSohS • λ = 0.55 mm
{'yr)(:2M • 0.32 waves 3rd order spherical
+aN"*//i • EPD = 10 mm
( e4#9 • f/# = 9.68
gjk;An 点扩散函数如下图:
/6:qmh2 8wMwS6s:
A=r8_.@2@ ]A:8x`z#F <[?ZpG 系统的点扩散函数是:
EkoT U#w5 • Log (Normal PSF)
}#6~/
W • λ = 0.55 mm
h!?rk| • 1 wave 3rd order spherical
Q^):tO]!Ma • EPD = 13.31 mm
h)Ol1[y` • f/# = 7.27
eIQ@){lJ-] 点扩散函数如下图:
=k5O*ql" 1NkJs&
o8~<t]Ejw " -S@R=bi 演算 J~AmRo0!k A45!hhf 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:
&Qq| 4+MaV<!tU^
O]KQ]zN b-Ru UfUn0 在这个等式中变量定义如下:
1p8hn!V • 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)
Z1{>"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)
I.it4~]H • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
OoQLR • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
51xf.iB • 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, ...)
73JrK_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)
QW_BT^d" • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
a\}`
f=T • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
=yWdtBng • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
FM7`q7d • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
:QC |N@C • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
xNjWo*y v • F == focal length(
焦距)
Re*_Dt=r • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
'V\V=yc1 &0]5zQ 比较 +
]iK^y-.r *,28@_EwY 在下图中:
nd&i9 l 透镜EPD=10mm
Yr[&*>S 截止频率=184lp/mm
yW&ka3j\ 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。
#7@p '$[%x
g.\%jDM 在下面的图表中:
b@O{e QB 透镜EPD=13.31 mm
R2JPLvs 截止频率=250 lp/mm
$W%-Mm 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
6[?5hmc"w 3,n" d-
KDb`g}1Q v-wZHkdd1 杂散光对评价函数的影响 Z\cD98B# y+KAL{AGK 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
@9R78Zra $hMD6<e
1 J}ML}h) zO@>)@~ 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
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