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描述 SQ,?N
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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。 [a o
U5;7
K-<^ $VWh 建立系统 H`8``#-|@S ']- @? sD$
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。 j6~nE'sQ
*rZ^^`4R
 %B 5r"=oO c H-@V< 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。 'D jm0 ~1m2#>  b?4/#&z] U`Jy!x2m g>d;|sK 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。 iz(u=/*\
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) yY6rI;:
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 2>-S-;i D47R 分析 fl
Jp4-nx 这个系统的点扩散函数： {Y}dv`G#Iu • Log (Normal PSF) P X;Ed*y • λ = 0.55 mm =Cv/Y%DN • 0.32 waves 3rd order spherical :0K8h • EPD = 10 mm hqk}akXt • f/# = 9.68 {
7 4mf'IW 点扩散函数如下图： )5%C3/Dl!
[U#72+K
 M L7 \BT - 16K7y k 系统的点扩散函数是： P^ MOx4 • Log (Normal PSF) H* ,,^ • λ = 0.55 mm S~q Zr • 1 wave 3rd order spherical (qn2xrV • EPD = 13.31 mm <]C$xp<2 • f/# = 7.27 .yT8NTu~0j 点扩散函数如下图： SxyONp.$\
(v R 9H(#
 [md u!!* PUQES(& 演算 !@u>A _ 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： _<$>*i
R
E6Rz@"^XV
 ( F7_S*
PCd0 ?c 在这个等式中变量定义如下： =O _z( • 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） B:"THN^ • 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） C
]Si|D • Δx == pixel size in lens units（透镜的像素大小单位）= 2w/Nx ~ ,D@8t v • Nf == number of pixels in the transform grid（在转换网格中的像素数）; " +KJop • 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, ...) |o'Q62`%} • 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） -K(fh#<6KO • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128（如果Nx=127，FRED就将Nf 设置为128） *?QE2&S: • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 :ztr) • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 rOW-0B+N • Δf == pixel size in 1/lens units （1个透镜单元的像素大小）= 1/(Nf*Dx) JB</e uyV • λ == wavelength in lens units（透镜单元的波长） dAP|: &y@ • F == focal length（焦距） nqR?l4 DX • D == entrance pupil diameter（入瞳直径） `=#01YX[0 比较 +u@aJ_ ^ 在下图中： @L84>3O 透镜EPD=10mm $=sXAK9 截止频率=184lp/mm QU{Ech' 图像平面网格=128*128像素，在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 ggt DN{t
C0.'_
 )oo~m\` {qKxz9.y 在下面的图表中： IM=bK U 透镜EPD=13.31 mm E{=2\Wkcp 截止频率=250 lp/mm s"=6{EVqk3 图像平面网格=128*128像素，在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm HhA -[p
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8} uBg 8h{> 增加第一表面的BTDF函数，TIS=0.27，表面粗糙度为：90埃 6Dws,_UAZ4
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 *y`%]Hy< m,3er*t{ 则可以看到表面粗糙对MTF的影响： d lH$ yub d
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