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2021-08-02 10:23 |
MTF计算
描述 }Sx+: N* $b CN;yE FRED可以计算一个给定系统的MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 K*/X{3 J; }x~1w:zHd 建立系统 ob_*fP /19ZyQw9 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 2zPO3xL, [6u8EP0xM
T?4I\SG Lu.C+zgQ 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 AE@N:a 3UNmUDl[~ Chs#}=gzi u}0U! 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 ~Qm<w3oy AzZb0wW6p
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,7/F?!G!J 05ZF>`g*
i.5?b/l0 P$H9
/lb"g_ w|G4c^KH 分析 [dIlt"2fV gLzQM3{X9 这个系统的点扩散函数: N]dsGvX • Log (Normal PSF) t,IQ|B&0 • λ = 0.55 mm Oh'C[ • 0.32 waves 3rd order spherical RQ*oTsq • EPD = 10 mm *%aWGAu: • f/# = 9.68 \\(3gB.Gd 点扩散函数如下图: K?]c *Z}9S9YtN
2PDU(R 2_C&p6VGj ;56mkP 系统的点扩散函数是: M@a=|N~ • Log (Normal PSF) d+L!s7 • λ = 0.55 mm I=c}6 • 1 wave 3rd order spherical +6;1.5Tc • EPD = 13.31 mm yk0#byW` • f/# = 7.27 J5#shs[M: 点扩散函数如下图: D=_FrEM_IA ]1dnp]r
=;m;r!,K )Rj,PF-9Z[ 演算 l|"SM6 48g`i 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: ;-"'sEu} "yG*Kh7ur
aQ#6PO7.Z \Pt_5.bTs[ 在这个等式中变量定义如下: _J ZlXY • 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) 9
lH00n+' • 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) ykBq?Vr • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx ) mh,F#"L • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); H^JwaF • 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, ...) 0UN65JBuD • 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) @mm~i~~KA • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) bSm*/Q • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ?3;0 SAh • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 met`f0jw • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) LG:Mksd8=4 • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) "3e1 7dsY • F == focal length(焦距) wdLlQD • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) a<Ksas'5S }:xj%?ki 比较 gK",D^6T*Y up
)JU [ 在下图中: )^[PW&=W|x 透镜EPD=10mm 5$<Ozkj( 截止频率=184lp/mm !J k|ha~r 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。 PsOu:`=r |N+uEiJ
Y:KIaYkk 在下面的图表中: $Y=xu2u) 透镜EPD=13.31 mm Ek,$XH 截止频率=250 lp/mm Xb\de_8! 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 D\ kd6 /~}<[6ZGCY
tJ9-8ZT* SE0&CV4 杂散光对评价函数的影响 %?i~`0-:n% :Lh`Q"a 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ZK$<"z6{ ]Z=O+7(r
p8|u 0/;k =P7!6V\f 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: %Z!3[.%F |N%#;7
i=aK ?^+ | \6Ff/O iVAAGZ>am QQ:2987619807 65>}Q.p
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