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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 )Ac,F6w  
:V+rC]0  
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。 Y`ip. Nx  
06.%9R{  
建立系统 }?Y -I> w  
c%doNY9Q  
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。 xQvI$vP  
M,H8ZO:R  
Ly2,*\7  
n?r8ZDJ'  
光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 a^J(TW/  
         l.pxDMY  
     -1Li&K7  
               ' /HShS!d  
光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 L.@$rFhA  
!ZUUn*e{5  
_9lMa 7i  
_1gNU]"  
g3kbsi7_:  
geyCS3 :p  
X2A k  
h7E?7nR  
}kmAUaa,Z  
    
L%v@|COQ3  
分析 -nNKUt.I  
45.ks.  
这个系统的点扩散函数: AJi+JO-  
  •    Log (Normal PSF) q$" u<  
•    λ = 0.55 mm |"LHo  H  
•    0.32 waves 3rd order spherical =_k  
•    EPD = 10 mm Lf%3-P  
•    f/# = 9.68 @~hy'6/  
点扩散函数如下图: $||WI}k3V  
rwj+N%N  
$;Fx Zkp  
       |k6+- 1~_  
h<&GdK2U+  
系统的点扩散函数是: ^oPFLez56  
•     Log (Normal PSF) BT [|f[1  
•     λ = 0.55 mm ASy?^Jrs5  
•     1 wave 3rd order spherical !8UIyw  
•     EPD = 13.31 mm FA-cTF[,(  
•     f/# = 7.27 F*U(Wl=  
点扩散函数如下图: kfas4mkc  
Nut&g"u2  
F?2UHcs  
`:3nF'  
演算 bI0xI[#Q  
$BehU  
为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: H3$py|}lL  
           #w|v.35%?  
~`Bk CTT  
O1o>eDE5A  
在这个等式中变量定义如下: `G!HGzVx;j  
•     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) ~vDa2D<9%  
•     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) X9?)P5h=  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx k vZw4Pk  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 9oc_*V0<  
•    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,pC Z+H  
•   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) nQV0I"f]?]  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) 8zeeC eIU  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 m BvO<?ec  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 .:&`PaMt  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) J(}PvkA  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) c?CfM>  
•     F == focal length(焦距) fmK~?  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) AcuZ? LYzK  
v zs4tkG  
比较 +r"}@8/\1  
sTP\}  
在下图中: t!3s@  
透镜EPD=10mm R4 eu,,J  
截止频率=184lp/mm 1LS1 ZY  
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。 B0|W  
     =cV|o]  
6HBDs:   
在下面的图表中: NUVKAAgMX  
透镜EPD=13.31 mm 4r4 #u'Om  
截止频率=250 lp/mm !D['}%  
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 *_I`{9~'  
     iwM xTty  
&G_#=t&  
U%bm{oVn  
杂散光对评价函数的影响
:AlvWf$d  
m2^vH+wD  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 J/P[9m30[  
gk| % 4.  
2F*>&n&Db7  
J|{50?S{^  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: OR6vA5J  
AJ6l#j-  
D)x^?!  
`w#VYs|k  
KwHN c\\  
QQ:2987619807 hNh!H<}|m8  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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