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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 ;)~loa1\  
>kd&>)9v  
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。 f_7a) 'V4  
*EvnN:  
建立系统 S~/zBFo-  
Gr}Lp  
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。 j[v<xo  
;}ileL Tl  
6m|j " m  
xm6cn\e  
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。 V)oUSHillH  
         Y FL9Q<  
     0Ou`& u  
               nPD5/xW  
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。 -tlRe12  
EQET:a:g  
&+u) +<&;(  
^?VYE26  
^ duNEu0*  
rp (nGiI  
|x3.r t  
T&   
_p"nR  
    
7aj|-gZ  
分析 ]'3e#Cqeh  
s+8 v7ZJ  
这个系统的点扩散函数: 2j+v\pjYC  
  •    Log (Normal PSF) ~q 0)+'  
•    λ = 0.55 mm l\vtz5L  
•    0.32 waves 3rd order spherical M}kt q)  
•    EPD = 10 mm \cP\I5IW:s  
•    f/# = 9.68 I9-vV>:z  
点扩散函数如下图: &9g4/c-?$  
uW3`gwwlU  
4W &HUQ?^  
       ! ~u;CMR  
5*l~7R  
系统的点扩散函数是: \BOZhXfl'  
•     Log (Normal PSF) jO)UK.H#  
•     λ = 0.55 mm  m_LW<'  
•     1 wave 3rd order spherical RcIGIt  
•     EPD = 13.31 mm 4mq+{c0  
•     f/# = 7.27 q{gt2OWqX  
点扩散函数如下图: &=oW=g2  
;cgc\xm>  
[4KW64%l  
@-|{qP=Dy  
演算 {p&L wTnf  
B#9rqC  
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: Z6F>SL  
           n>T1KC%  
c%9wI*l  
-`x$a&}  
在这个等式中变量定义如下: J*?BwmD'8  
•     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) @5+ JXD  
•     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) Hg\+:}k&9  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx xs_l+/cZ  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 6m"_=.k%  
•    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) !_P;4E  
•   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) ;gfY_MXnF  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) m_{OCHS+  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 Ch8w_Jf1yx  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 WX$mAQDV  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) -h+=^,  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) WlVp|s{TYP  
•     F == focal length(焦距) &"]Uh   
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) H. UwM  
oace!si  
比较  Cg[]y1Ne  
%upnXRzw  
在下图中: 0O+[z9  
透镜EPD=10mm @|kBc.(]  
截止频率=184lp/mm >Q':+|K}  
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。 vX|ZPn#  
     :a3  +f5  
ENW>bS8 e`  
在下面的图表中: gRA}sF  
透镜EPD=13.31 mm e]R`B}vO  
截止频率=250 lp/mm | d}f\a`  
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 Qwl=/<p1  
     "e.QiK  
>Hb>wlYR  
E=!=4"rZF  
杂散光对评价函数的影响
)QS4Z{)U  
m:|jv|f  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 rF C6"_  
_hT-5)1r  
Z@ AHe`A  
(`h$+p^-y  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: gx+bKGB`  
v,z s dr"d  
Z^?1MJ:`  
b=[gK|fu  
#>~<rcE(  
QQ:2987619807 R'bmE:nL  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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