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    [分享]FRED运用:MTF计算 [复制链接]

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    离线xunjigd
     
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2017-02-17
    描述 t-m,~IoW  
    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。 C^v -&*v  
    &y wY?ox  
    建立系统 s|`)'  
    otVdx&%]  
    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。 T:5%sN;#O  
    6? ly. h$  
    f3B8,>  
    hf5SpwxLiH  
    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。 PS;*N 8  
             jmVy4* P_  
         e[o ;l  
                   JT_B@TO\  
    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。 ^moIMFl  
    RLX^'g+P  
    vy y\^nL  
    Y\S^DJy  
    %+J*oFwQu  
    k}qiIMdI  
    Av4E ?@R  
    .Q@'Ob`  
    @y&,e,3!  
        
    5W-M8dc6  
    分析 =i %w_ e  
    bd;f@)X  
    这个系统的点扩散函数: /hR]aw  
      •    Log (Normal PSF) aBLb i  
    •    λ = 0.55 mm 2 -8:qmP(  
    •    0.32 waves 3rd order spherical M&-/ &>n!  
    •    EPD = 10 mm j"8N)la  
    •    f/# = 9.68 b;ZAz  
    点扩散函数如下图: S*:w\nXP~  
    (j"MsCwE  
    >xgd<  
           )S?}huX  
    y5h[^K3  
    系统的点扩散函数是: fdW={}~  
    •     Log (Normal PSF) `vBa.)u  
    •     λ = 0.55 mm wB"Gw` D  
    •     1 wave 3rd order spherical =1Jo-!{{  
    •     EPD = 13.31 mm l]&)an  
    •     f/# = 7.27 hKYPH?b%  
    点扩散函数如下图: 8 \Oiv$r  
    W{aNS@1  
    _"`h~jB  
    zf u78  
    演算 Gjr2]t;E  
    9B0"GEwrs  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: 5,Zn$zosJC  
               r U5'hK  
    7C^ nk z  
    px@\b]/  
    在这个等式中变量定义如下: B[50{;X  
    •     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) {*Pp^ r  
    •     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) R0'EoX  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx k =_@1b-  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); g7i6Yj1  
    •    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, ...) U7?ez  
    •   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) xM\ApN~W  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) L;`t%1  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 cw{[B%vw  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 Bs}>#I  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx)  qI@_  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) U)8]pUI+/P  
    •     F == focal length(焦距 ]+P &Y:   
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) [*t E HW  
    pM3BBF%  
    比较 t`B']Ac;T  
    xkovoTzV  
    在下图中: = ;d<Ikj  
    透镜EPD=10mm RUKSGj_NJ  
    截止频率=184lp/mm >Z% `&D~u  
    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。 67?5Cv  
         _!zY(9%  
    lH.2H  
    在下面的图表中: $EF@x}h:A  
    透镜EPD=13.31 mm _(foJRr  
    截止频率=250 lp/mm 4^&vRD,  
    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 #C^m>o~R  
         eHR<(8c'f  
    {,=,0NQKn  
    6* 7&X#gG  
    杂散光对评价函数的影响
    ':3KZ4/C  
    QL#y)G53Q  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 6tguy  
    [eRMlSXA  
    Z]<_a)>  
    {W]jVh p  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: o*_D  
    43XuQg4  
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    离线微笑向暖
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    光券
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    只看该作者 2楼 发表于: 2017-04-06
    万能的百度都没搜到相关资料
    离线lr1978999199
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    只看该作者 1楼 发表于: 2017-03-07
    没有软件啊 *D,T}N