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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|> ~wa6S? *,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 }(oeNPM8 • 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, ...) kAki9a(=! • 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) (N7uaZ?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=^&o | |