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2021-08-02 10:23 |
MTF计算
描述 \2huDNW&
! y L|'K} 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。 q[Ed6FM$~ ?D8+wj 建立系统 KCc7u8
_oBJ'8R\ 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 v[J"/:] .|Y&,?k|Y
n)xLEx, yG..B 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 ey ; 94n:< ~f5g\n; '#Pg:v_ U2TR>0l 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 2(5<Wj" ;(I')[R"
;.EW7`)Z 66 @#V
RP|/rd]-k -H-:b7
Q-7C'| }?KfL$@$
T2/lvvG !gbPxfH:6 分析 & Y Y^Bd# 7 S6@[-E 这个系统的点扩散函数: !eE;MaS> • Log (Normal PSF) bjCO@t • λ = 0.55 mm TVs#, • 0.32 waves 3rd order spherical !${7 )=|=1 • EPD = 10 mm 14Y<-OO:
k • f/# = 9.68 9hn+eU 点扩散函数如下图: pB0p?D)n $vjl-1x&
HmQ.' .,+TpPkc &Ay[mZQ 7 系统的点扩散函数是: -{O>'9'1A • Log (Normal PSF) 8urX]# • λ = 0.55 mm 'h.:-1# L • 1 wave 3rd order spherical :plN<8 • EPD = 13.31 mm =R6IW,* • f/# = 7.27 sDXD>upO 点扩散函数如下图: -'%>Fon 4#"_E:;PQ
L5j%4BlK/ n> tru L 演算 |^k&6QO5 `G0GWh)`x 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: [Rxbb+,U k3yA*Ec
c0aXOG^ /9@[gv
A 在这个等式中变量定义如下: ms%RNxU4: • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) xmXuBp:M(R • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) =`pH2SJT • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx kH'zTO1 • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); s{9G// • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) ^Iy'G44 • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) M)6iYA%$ • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) ?DrA@;IB • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 JEh(A=Eu> • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 zN3b`K. i • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) U]A JWC6 • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) "zZZ h • F == focal length(焦距) A~)# • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) J5Ovj,[EZ DmtCEKa 比较 wG@f~$ r\T'_wo 在下图中: AEd]nVV Q 透镜EPD=10mm VSjt|F)t 截止频率=184lp/mm f"RS,] 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。 G nPrwDB 8yDe{
J~.` 在下面的图表中: fW=vN0Z 透镜EPD=13.31 mm cw3j&k 截止频率=250 lp/mm h<<uef9 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 lW|`8ykp ?
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Rn$[P.|| u*=8s5Q[ 杂散光对评价函数的影响 bYUG4+rD MAQ(PIc>T 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 l0w<NZF uL{CUt
Fs(FI\^ +3F%soum95 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: '\M]$`Et $a'}7Q_
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wU. Ef$a&*)PH g{^~g QQ:2987619807 I%:\"g"c
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