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infotek 2021-08-02 10:23

MTF计算

描述 QfM^J5j.M?  
mUR[;;l  
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。 xlgT1b:6  
<5CQ#^ cK  
建立系统 sk0/3X*Q%  
LW("/  
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。 J4iu8_eH!D  
|8x_Av0  
*tkf)[(  
99]s/KD2yb  
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。 CUjRz5L  
         ,'l.u?SKyd  
     98_os2`  
               YY'[PXP$Y  
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。 W&Xi &[Ux  
rEU1 VvE  
6Q+VW_~  
=umF C[. W  
fKuaom9  
pMp@W`i^6  
gKIN* Od  
G~Y#l@8M+  
R9+f^o` W  
    
A7|x|mW  
分析 ?:zMrlX  
qrt2uE{K  
这个系统的点扩散函数: 2fPMZ7Zd3  
  •    Log (Normal PSF) otP2qAI  
•    λ = 0.55 mm )*o) iN 7l  
•    0.32 waves 3rd order spherical :4COPUBpPV  
•    EPD = 10 mm Ja@ ?.gW  
•    f/# = 9.68 DFGgyFay  
点扩散函数如下图: icK U)  
O9{A)b!HB  
!W=2ZlzS  
       ({!*&DVu  
;:Kc{B.s  
系统的点扩散函数是: \}Pr!tk!  
•     Log (Normal PSF) ,l\D@<F  
•     λ = 0.55 mm z_z '3d.r7  
•     1 wave 3rd order spherical F#efs6{  
•     EPD = 13.31 mm qEjsAL  
•     f/# = 7.27 Pp|pH|(n ,  
点扩散函数如下图: ^^)\| kW?  
\l 3M\$oS>  
`7',RUj|D  
qZSW5lC0  
演算 :!,.c $M  
['0^gN$:e  
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: WS$~o*Z8  
           -ktYS(8&  
Zo,]Dx  
HL!"U (_  
在这个等式中变量定义如下:  R"PO@v  
•     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) Gv\fF;,R  
•     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) ]6HnK%  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx .>( qZEF  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); I,lzyxRP  
•    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) UAdj [m61  
•   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) sF#t{x/sW  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) h3A|nd>\  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 ]g9n#$|.  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 JhB$s  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) ;WL0  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) e?-LB  
•     F == focal length(焦距) :#W>lq@H  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) >[g'i+{  
g|4v>5Y  
比较 5c l%>U  
]^l-k@  
在下图中: XpOQBXbt  
透镜EPD=10mm ;V1e>?3  
截止频率=184lp/mm _]=, U.a=/  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 N" oJ3-~  
     ~bJ*LM?wOP  
,[Z;"wE  
在下面的图表中: *|:]("i  
透镜EPD=13.31 mm y]f| U-f:~  
截止频率=250 lp/mm ' 9  
图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm ~wRozV  
     &,`P%a&k  
%bUpVyi!(  
n 6|\  
杂散光对评价函数的影响
JTB5#S4W  
/d-7n|#E  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 R0mWVgoz  
u@zBE? g  
YY<e]CriU  
D$c4's `5  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: "A9 c]  
gs77")K&  
x; *KRO  
mCx6$jz  
PK* $  
QQ:2987619807 ub] w"N  
lmx0321 2021-08-02 15:28
感谢分享,学习一下
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