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    [技术]MTF计算 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-11-07
    描述 {)d{:&*K.  
    #ig* !  
    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。 o|BEY3|  
    &p2fMVWJ7  
    建立系统 e2PM^1{_  
    _7LZ\V+MLW  
    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。 [10;Mg  
    %>G(2)Fb\\  
    JxM[LvVi  
    gP?uLnzvi  
    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。 !:^lTvYWZH  
             zU)Ib<$  
         Ce0YO~I  
                   7#BU d/  
    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。 (NBq!;_2,x  
    3'zm)SXJ  
    C{8d^SCA"  
    o@&d d NO  
    F};G&  
    <) ` ?s  
    41[1_p(  
    Uj[E_4h  
    h NCoX*icd  
         _a 40lcP  
    分析  \tWFz(  
    ?$#,h30  
    这个系统的点扩散函数: QP {V  
      •    Log (Normal PSF) GDW$R`2  
    •    λ = 0.55 mm /=bg(?nX  
    •    0.32 waves 3rd order spherical C<.Ny,U  
    •    EPD = 10 mm yfd$T}WW6  
    •    f/# = 9.68 0ThX1)SH  
    点扩散函数如下图: Dr!g$,9  
    D^5bzZk N  
    m%bw$hr  
           Iw<: k  
    eBmBD"$  
    系统的点扩散函数是: ][y~(&=T  
    •     Log (Normal PSF) @l:o0(!W  
    •     λ = 0.55 mm [0(+E2/:2  
    •     1 wave 3rd order spherical ?<iinx   
    •     EPD = 13.31 mm  0"VL6$  
    •     f/# = 7.27 ~ j`; $o  
    点扩散函数如下图: 2C!Ko"1Y'  
    ; =FSpZ@  
    x]Nk T  
    wewYlm5@  
    演算 bH-QF\>  
    #0WGSIht<  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: x@ZxV*T^  
               POtj6 ?a  
    J ^J$I!  
    g(i_di  
    在这个等式中变量定义如下: =wEqI)Td  
    •     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) 12yr_   
    •     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) 'TF5CNX  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx )\bA'LuFy  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); #]iSh(|8  
    •    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, ...) ?J<V-,i  
    •   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) YjTRz.e{[7  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) )NoNgU\7!  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 7$l!f  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 8<Y*@1*j  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 6,707h  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) _dgS@n;6  
    •     F == focal length(焦距 JFyw,p&xB  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) %q~YJ*\  
    |bwz  
    比较 t4RI%m\  
    H}R/_5g  
    在下图中: ^Lx(if WJ  
    透镜EPD=10mm sUc_)  
    截止频率=184lp/mm "h-G=vo,kl  
    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。 s7A3CY]->  
         dOm@cs  
    Rd?8LLz  
    在下面的图表中: m+t<<5I[-  
    透镜EPD=13.31 mm J-6l<%962%  
    截止频率=250 lp/mm "G^Z>Z-`  
    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 00?_10x)  
         3KyIBrdi?  
    $S_xrrE#  
    W:s>?(6?  
    杂散光对评价函数的影响 zz)[4G  
    XYi-o][Mf  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 Dsl,(qm5  
    l@ amAusE  
    N-0kB vo  
    " vW4"R6  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响:  }de {-  
    }#u.Of`6"  
     
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