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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 ;}ileLTl
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 YFL9Q< 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
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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}k t 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
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&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=g 2 ;cgc\xm>
[4KW64%l @-|{qP=Dy 演算 {p&LwTnf 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. U wM 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>bS8e` 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 C 6"_ _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
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