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2021-08-02 10:23 |
MTF计算
描述 m6K7D([f z>,tP 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。 Srmr`[i 1##@'L|u 建立系统 i={4rZOD^ 8:S+*J[gSn 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。 svxjad@l/
z<fd!g+^
Rsq EAdZw[ LQ%QFfC 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。 9__Q-J TTa3DbFp% '4#NVXVQm QbSLSMoL 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。 (X5y%~;V5a :XAyMK7
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HfH_jnR* ~}ifwm'7 a 分析 `DSFaBj, @Z#h?: 这个系统的点扩散函数: ~rjK*_3/ • Log (Normal PSF) gn.)_ • λ = 0.55 mm .9z}S=ZK • 0.32 waves 3rd order spherical tzgaHN • EPD = 10 mm Uy|!f]"? • f/# = 9.68 Y$Rte.? 点扩散函数如下图: ^jS1g*nrN Hl(W'>*oL
gG.+3= | ~>7_: 3"my!}03 系统的点扩散函数是: 6?.S-.Mr • Log (Normal PSF) 'ta&qp • λ = 0.55 mm n.NWS/v_{ • 1 wave 3rd order spherical ~~"U[G1 • EPD = 13.31 mm |=VWE>g • f/# = 7.27 @44*<!da 点扩散函数如下图: L$!2<eK Jc5YGj 7
:wRfk*Ly )`Qr=DIsW 演算 #fx"tx6 T\4>4eX- 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: ?kV_!2U)'K g%^/^<ei
LB$0'dZU \0;w7tdo 在这个等式中变量定义如下: v&9:Wd*Iz' • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) Ji=`XsV • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) = 4|"<8' • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx Dh#5-Kf% • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); Unt]=S3u • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) |7Z}#eP// • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) 4XiQ8"C • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) gwB0/$!4" • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 &ns??:\+T • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 9[YnY~z) • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) >XuPg(Ow • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) ?/@XJcm+ • F == focal length(焦距) "5N$u(: b • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) '< >Q20 )`W|J%w+ 比较 =mcQe^M +Qzl-eN/+ 在下图中: /yUKUXi 透镜EPD=10mm /=#~8 截止频率=184lp/mm e&[~}f? 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。 aDLlL?r3 %7\l+g,
0oi.k; 在下面的图表中: U
=g&c
` 透镜EPD=13.31 mm #X{lV]Z 截止频率=250 lp/mm q/@r# 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 !T~uxeZ/; [{`&a#Q
G2>s#Y5(, -Fop<q\b 杂散光对评价函数的影响 ^foCcO $|!3ks 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 rT4q x2 u Lke!VS!P&
@K#}nKN' JV!F< 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: l[WX77bp= (X2[}K
D7B g!* ~@}n}aV'! n{m[
j+UG QQ:2987619807 )7E7K%:b,
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