Thấu kính phi cầu thủy tinh quang học chính xác

Cách lấy mẫu trong phân tích và tính toán dựa trên mặt sóng, bao gồm Bản đồ mặt sóng, hàm lan truyền điểm (PSF) và hàm truyền điều chế (MTF).Câu hỏi:Tâm của lưới lấy mẫu trong đồ thị mặt sóng và các phân tích tương quan khác nằm ở đâu?Trước hết, chúng ta quan sát hình mặt sóng, dữ liệu mặt sóng là nền tảng của nhiều hàm phân tích OpticStudio khác, chẳng hạn như PSF, MTF và vòng tròn thành Năng lượng (Encircled Energy).Khi thực hiện các phép tính số, chúng ta muốn duy trì tính đối xứng của đồng tử và giữ nguyên vị trí của ánh sáng chính tại một điểm thực tế ở giữa chùm tia. Ngoài ra, chúng ta cần xác định một điểm trung tâm cho thuật toán FFT. Để đáp ứng các yêu cầu này, chúng ta cần xác định tâm của đồng tử trong không gian đồng tử (được gọi theo các định nghĩa khác nhau là trường gần hoặc trường không gian), cụ thể là (n/2+1, n/2+1). Vì vậy, khi bạn nhìn kỹ vào sơ đồ mặt sóng, bạn sẽ thấy rằng dữ liệu ở cột ngoài cùng bên trái đều bằng không.Vì vậy, hãy xem xét phân tích PSF. PSF là kết quả của bình phương mặt sóng sau phép biến đổi Fourier nhanh. FFT PSFChúng ta có thể thấy rằng PSF được tập trung xung quanh điểm ảnh trong (n/2, n/2), là điểm ảnh trong (16,16). Điều này liên quan đến cách tính FFT và định nghĩa về hướng trong OpticStudio. Khi điểm trung tâm của lưới là n/2+1 trong một miền (chẳng hạn như miền không gian), tọa độ điểm trung tâm trong miền khác (chẳng hạn như miền tần số) là n/2. Nhìn kỹ vào hình bên dưới, bạn sẽ thấy dữ liệu ở cột ngoài cùng bên trái và hàng dưới cùng trống.Trong tính toán MTF, MTF là hàm tự tương quan của mặt sóng và số lượng pixel thường gấp đôi số lượng pixel của đồ thị mặt sóng (bất kể trục tọa độ thay đổi). Do đó, vì mục đích của MTF, OpticStudio trước tiên sẽ bổ sung 32x32 điểm dữ liệu vào 64x64 điểm dữ liệu bằng dữ liệu 0, sau đó tiến hành tính toán tự tương quan. Đối với MTF FFT 3d (MTF FFT bề mặt), OpticStudio sẽ bình phương FFT trước sóng, sau đó tính toán FFT của nó. Nói cách khác, MTF là biến đổi Fourier của PSF.Chúng ta thu được kết quả sau:Bạn có thể thấy rằng điểm đỉnh nằm tại tọa độ (32,32) hoặc tại (n/2, n/2). OpticStudio xác định khoảng tần số của MTF FFT 3d bằng cách sử dụng ranh giới của hàm tự tương quan 1/(lambda*F/#), trong đó lambda là bước sóng ngắn nhất trong hệ thống (nếu chúng ta tính toán kết quả đa bước sóng). OpticStudio thực sự tính toán tần số cắt của tất cả các bước sóng nhân với số lượng F và chia tỷ lệ toàn bộ biểu đồ dựa trên kết quả tối đa của chúng. Các bước sóng khác được chia tỷ lệ trong không gian đồng tử để cho phép tất cả PSF lấy mẫu ở cùng một khoảng cách. Để nhân đôi tần số cắt có thể là chiều rộng của hàm truyền quang (OTF) (trên đồ thị là 850,06 chu kỳ/mm), sau đó kết quả chia cho 2 * n (MTF tính toán số pixel sau khi đệm bằng 0) sẽ có được khoảng cách điểm mẫu.Ví dụ, chiều rộng của OTF là 850,06 chu kỳ/mm và điểm lấy mẫu là 32x32. Do đó, khoảng cách điểm là 850,06/64 = 13,282 chu kỳ/mm. Điểm trung tâm của đồ thị MTF FFT 3d nằm tại tọa độ (n/2,n/2)=(32,32) và tần số tương ứng là 0 trong đồ thị. Nói cách khác, pixel cột thứ 32 tương ứng với một điểm trên trục X có tần số là 0 chu kỳ trên mm. Cột 33 tương ứng với tần số không gian là 13,282 chu kỳ/mm, cột 34 tương ứng với tần số không gian là 26,564 chu kỳ/mm, v.v. Cột cuối cùng, cột 64, có tần số không gian tương ứng là 32*13,282 = 425,03 chu kỳ/mm. Cột đầu tiên tương ứng với tần số không gian là -31*13,282 = -411,748 chu kỳ/mm.Tương tự như PSF, biểu đồ FFT MTF 3d có dữ liệu khoảng trắng về hành vi cột ngoài cùng bên trái và hành vi dưới cùng bên dưới. Do đó, dữ liệu ở phía bên trái và bên phải của trục tọa độ tần số không hoàn toàn đối xứng (tương tự đối với phía trên và phía dưới). Nhưng hãy nhớ rằng mỗi dữ liệu đều đối xứng dọc theo "tâm" của hệ tọa độ tần số. Nếu bạn xem xét một "pixel nửa ô" ở cạnh trái hoặc phải (lên hoặc xuống), thì toàn bộ chiều rộng thực sự là 850,06 chu kỳ trên mm. Cạnh của một pixel có kích thước hữu hạn bao phủ toàn bộ chiều rộng, nhưng tọa độ trung tâm của mỗi pixel (trên mỗi cột hoặc hàng) được chèn bằng một nửa pixel từ mỗi bên.Chúng tôi bán buôn nhiều loại linh kiện quang học phi cầu, bao gồm Thấu kính phi cầu thủy tinh quang học chính xác,Thấu kính phi cầu chính xác và nhiều hơn nữa.