描述 =]k0*\PS uURm6mVt9: 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。
3mI(5~4A]? 9K]Li\ 建立系统 s&UuB1 ;m<22@,E& 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。
fhGI 3K2B7loD)~
3
q1LIM 5L6_W-n{ 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。
TR;" &'#k
w;@NYMK) 0w M2v[^YO ME.l{?v wKxw|Fpn 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。
2a=3->D& (}Q(Ux@X
GtR!a k!?sHUAj
7+_TdDBYs U"nk AW
Gw!VPFV>W ~s3X&!#
t6/w({}j {zd07!9y 分析 O;zq(/,-l 这个系统的点扩散函数:
dY=]ES}` • Log (Normal PSF)
}
Xbmb8 • λ = 0.55 mm
4= 7#=F1 • 0.32 waves 3rd order spherical
Z^tTR]u\$ • EPD = 10 mm
_}bs0 kIz • f/# = 9.68
73Zx`00 点扩散函数如下图:
<{ZDD]UGs0 C K#^`w
@c;XwU]2t l k~VvRq 系统的点扩散函数是:
@477|LO • Log (Normal PSF)
QZwUv<* • λ = 0.55 mm
@:,B /B; • 1 wave 3rd order spherical
k^VL{z:EWB • EPD = 13.31 mm
A9 *P7 • f/# = 7.27
KgD sqwy 点扩散函数如下图:
xDqJsp=]- O)N$nBnp
'6g;UOx^= qjr:(x / 演算 Lm-f0\( 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:
.-Z=Aa> B4
k5IS
g5&ZXA ylGT9G19 在这个等式中变量定义如下:
ahh&h1q7| • 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)
|*fi!nvk@ • 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)
$)YalZ • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx
XWq`MwC9 • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数);
R|m!*B~ • 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, ...)
'G1~
A + • 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)
I]@QhCm0 • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128)
.u3; • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128
&gLXS1O • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256
?]%ZJd • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)
PIHix{YR • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长)
sB@9L L]&| • F == focal length(
焦距)
%!\iII • D == entrance pupil diameter(入瞳直径)
o[aP+O Md 比较
v) j3YhY 在下图中:
).32Im!;#R 透镜EPD=10mm
Od("tLIO}I 截止频率=184lp/mm
Y=?Tm,z4 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 &W8fEQwa
*b4W+E RRb>]oD 在下面的图表中:
2RU/oqmR 透镜EPD=13.31 mm
GU0[K#% 截止频率=250 lp/mm
79z/(T+ 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
h1~/zM/` l3Qt_I)L
!ra,HkU' &s8vmUt 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃
03n+kh OwN~-).%-
*kt|CXxAS8 bXz*g`=; 则可以看到表面粗糙对MTF的影响:
$ba*=/{[q