描述 ZGQz@H5 0R}F(tjw 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。
e2L4E8ST< d2O x:| <) 建立系统 lAo S 9w 9u] "($ 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。
?TY/'-M5 ?eri6D,86w
3}2a3) ')1p 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。
]%I|C++0 Ys@G0}\3G
}TwSSF|}3 [M&.'X 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。
|TCg`ZS`cZ GbJVw\5Z*
)UAkg nsy eid*
S~Yu; 6G]hsgro
Vv3:x1S d^^EfWU
R6-Z]Hu Q7XlFjzcm 分析 ]$i~;f 8I do=s=&T 这个系统的点扩散函数:
($[)Tcq*~ • Log (Normal PSF)
|!"qz$8fB • λ = 0.55 mm
5yQ\s[;o3 • 0.32 waves 3rd order spherical
n
?+dX^j • EPD = 10 mm
_X]S`e1F • f/# = 9.68
?$ 0t @E 点扩散函数如下图:
%)!b254 4-Cca
y(*#0fJrTV RzN9pAe B),Z*lpC 系统的点扩散函数是:
+z?SKc • Log (Normal PSF)
OzS/J;[PO[ • λ = 0.55 mm
%
n~
'UA • 1 wave 3rd order spherical
.fD%*- • EPD = 13.31 mm
?`U=Ps • f/# = 7.27
W^N|+$g>H 点扩散函数如下图:
.Fm@OQr =w2_1F"
4$_:a?9 \2VYDBi?| 演算 Ff{dOV.i gMUCVKGf 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:
ZOY zCc(d zt/N)5\V
x5 ?>y{6D D=:O^< 在这个等式中变量定义如下:
NH0uK • 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)
5;q{9wvqO • 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)
Rxk0^d:sNi • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
?<6yKxn • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
>
,;<Bz|X • 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, ...)
H/N4tWk" • 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)
go
B'C • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
pT'jX^BU • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
-mY,nMDb • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
@tg4rl • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
]8dzTEjk • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
T1W H • F == focal length(
焦距)
D'<'"kUd • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
Ucd~-D `e^sQ>rDI 比较 DZqY=Sze
i:\|G^h 在下图中:
p d(W(-`8! 透镜EPD=10mm
qUKSo9 截止频率=184lp/mm
8=,-r`oNy 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\_4C w'7=CzfYn
OmLe+,7' 在下面的图表中:
8ib%CYR 透镜EPD=13.31 mm
ki'CW4x 截止频率=250 lp/mm
0Ait7` 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
hD9b2KZv ndS8p]P&o(
s"B+),Jod )>I-j$%=2 杂散光对评价函数的影响 r>cN,C njckPpyb@ 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
@^Yr=d ba VCQo3k5
{
{B[ }}wX$ C@{-$z) 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
6QAhVg: A f[wxt n'r