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infotek 2021-11-09 09:25

MTF计算

描述 cbN;Kv?ak}  
>-w(P/  
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。 N=AHS  
jp_|pC'  
建立系统 Kci. ,I  
y];-D>jk  
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。 e2f+Fv 9  
,AmwsXN"F  
SE'!j]6jI  
(:aU"5M  
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。 7:,f|>  
         ~w a6S?  
     *,mI=1  
               (`S^6 -^  
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。 k,[*h-{8  
4qdoF_  
&\1n=y  
Q_U.J0  
As<B8e]  
l%T4:p4e  
p}^5ru  
f. "\~  
B2e"   
    
i|J%jA  
分析 wqhktgG  
'`3#FCg  
这个系统的点扩散函数: VGmvfhf#"  
  •    Log (Normal PSF) 5?lc%,-&  
•    λ = 0.55 mm PVsKI<  
•    0.32 waves 3rd order spherical F}5d>nw  
•    EPD = 10 mm &)Xc'RQ.C  
•    f/# = 9.68 fC[za,PXaE  
点扩散函数如下图: b~J)LXj]w  
d=/0A\O  
lj (y  
       P.}d@qD{)  
O\6U2b~  
系统的点扩散函数是: fbNzRXw  
•     Log (Normal PSF) Nob(D'vSr  
•     λ = 0.55 mm ;f =m+QXU  
•     1 wave 3rd order spherical j{@6y  
•     EPD = 13.31 mm }(oeNP M8  
•     f/# = 7.27 t:2v`uk  
点扩散函数如下图: 3 r&  
4f([EV[6dK  
9af.t  
qI+2,6 sGI  
演算 Dwp,d~z  
f8Iddm#  
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: >Icr4?zq  
           V)j[`,M:  
cJ;Nh>ey  
VPe0\?!d  
在这个等式中变量定义如下: xT%`"eM}  
•     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~L]zE  
•     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) u^1#9bAW8  
•     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx l4OrlS/5  
•     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); yD7BZI xW  
•    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, ...) kAki 9a(=!  
•   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) j3gDGw;  
•    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) (N7 uaZ?Z  
•    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 23s;O))  
•    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 iwotEl0*{  
•    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) 9} (w*>_L  
•     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) *doNPp)m  
•     F == focal length(焦距) d$zJLgkA  
•     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) @^P^- B  
hF%M!otcJ-  
比较 -U d^\Yy  
CSO'``16  
在下图中: m`/Nl<  
透镜EPD=10mm S<tw5!tJ  
截止频率=184lp/mm WsI`!ez;D  
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。 3Q=^&o0fl  
     l~c[}wv  
C=: <[_m`  
在下面的图表中: c-a,__c?hx  
透镜EPD=13.31 mm }LzBo\  
截止频率=250 lp/mm W>K^55'  
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//=C6  
     apvcWF%  
J|`0GDSn  
]&cnc8tC  
杂散光对评价函数的影响
0MG>77  
I;(3)^QH#  
增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 L:z0cvn"  
=>jp\A  
B,%Vy!o  
T(b9b,ov)  
则可以看到表面粗糙对MTF的影响: / ^.|m3  
Harg<l  
IG781:,/  
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