| infotek |
2024-11-14 07:54 |
FRED应用:MTF的计算
描述 -"cN9RF ^M80 F 7 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。 =?f}h{8x> c^bA]l^a 建立系统 NNfCJ| bkM$ Qo 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。 ~Fx[YPO, @"~\[z5
Gt1Up~\s Kz<xu ulr 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。 TtvS|09p; MO D4O4z&
jqLyX A]J^{h0k asF-mf;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。 7d<v\=J} T9$U./69-L
lvN{R{7> h49Q2`
$e_ps~{7$ 5{5ABV
%*gO<U4L] zm"\D
vN)
XMdc n, N0piL6Js 分析 a(7ryl~c= 这个系统的点扩散函数: L,ra=SV F • Log (Normal PSF) BmM,vllO • λ = 0.55 mm HUghl2L.< • 0.32 waves 3rd order spherical |-mazvA • EPD = 10 mm M'HOw)U • f/# = 9.68 YNXk32@j@e 点扩散函数如下图: nx4aGS"F: f@{C3E dd
7X|r';"?i
xHGoCFB 系统的点扩散函数是: c`+ITNV • Log (Normal PSF) HDEG/k/~m • λ = 0.55 mm 9,W-KM • 1 wave 3rd order spherical {eXYl[7n • EPD = 13.31 mm /Ow?nWSt • f/# = 7.27 m=9N^_ 点扩散函数如下图: wgyO% bxN;"{>Xz
A!D:Kc3
`#f=&S?k 演算
=l(JJ 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: /kz&9FM m\f_u*
>S!DIL .ndQ(B 在这个等式中变量定义如下: jE#8&P~ • 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) <C77_t • 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) X{
=[q|P • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx s2v* • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 9qDGxW
'1 • 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, ...) gp)ds^ • 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) @9h#o5y q • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) zl\#n:| • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 KV_Ga8hs • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 }#8uXA • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) #+
'@/5{ n • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) e{;e • F == focal length(焦距) b..$5 • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) 1%"`
=$q% 比较 ?U08A{ c 在下图中: Bs?F*,zDJ 透镜EPD=10mm At(9)6n8 截止频率=184lp/mm Y2-bU 7mo 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。 h*UUtLi%WU c0&'rxi(B
$0}bi:7 n*~ 在下面的图表中: 5$U>M 透镜EPD=13.31 mm %,et$1`g 截止频率=250 lp/mm bFezTl{M 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 l7,qWSsnK %wW5)Y I
0@lC5-= 7[BL 1HI* 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 ~C'nBV gF6j6
ATM:As:<@ 4QAIQQS 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: V1)P=?%(US ~[TKVjyO
|
|