技巧-Zemax 解像力仿真

蓝色妖姬2017 · 发表于 2023-3-29 21:52:09

本文介绍了一个仿真解像力图表的例子。
作为例子，我们将使用一个等倍率的光学系统，如下图所示：

技巧-Zemax 解像力仿真-1.jpg

首先，检查该光学系统的MTF。
分辨率图是用黑白的二进制图像创建的。
MTF设置如下图所示：解析图使用的是 &#34;方波&#34;。

技巧-Zemax 解像力仿真-2.jpg

显示的是短波的MTF。
在物体高度为-20毫米时检查20个周期/毫米，表明S图像_50% T图像6%。
接下来，对解像力图进行图像模拟。
有两种方法可供选择；

局部相干图像分析

选择分析→扩展光源分析→部分相干图像分析。

技巧-Zemax 解像力仿真-4.jpg

作为一个假设，需要注意的是，MTF是在20周期/毫米时评估的。
在光学行业，一个单色对被算作 &#34;1本&#34;。换句话说，在20周期/毫米时，单色对的宽度是1毫米/20对=0.05毫米。
在这个模拟中，使用了&#39;LINEPAIR.IMD&#39;文件。
该文件包含10行对，有10个0.05毫米的黑白对，所以0.05毫米×10=0.5毫米。
那么在图像空间中，文件的一侧长度为0.5毫米。
真正的MTF是通过设置显示方法为X-section来计算的。

技巧-Zemax 解像力仿真-6.jpg

MTF计算结果显示在红色框内的区域，该值为50%。
（2）图像模拟
这样做的好处是可以在实际图表的图像上进行模拟。
许多分辨率图表有多条垂直和水平排列的线。
您也可以创建自己想仿真的图像。
例如，对于一个纵向和横向都有三条线的图像文件来说
我们将在一个文本文件中创建它，如下所示。
然后，通过将文件扩展名转换为IMA，该文件可以作为图像文件使用。

技巧-Zemax 解像力仿真-7.jpg

分析→扩展光源分析→图像模拟。

技巧-Zemax 解像力仿真-8.jpg

按照以下参数对仿真进行设置，

技巧-Zemax 解像力仿真-9.jpg

使用自定义的图像文件作为输入文件。
输入0.3作为视场的高度。
你所创建的图像文件是12 x 12。
因此，线的宽度是输入0.3的1/12，也就是0.025毫米。
对于一对线对，0.025 x 2 = 0.05。
仿真的图像如下所示。

技巧-Zemax 解像力仿真-10.jpg

你可以看到两条水平线（切线图像）。
这种现象被称为 &#34;伪像&#34;。
用FFTMTF检查时，切向图像为15线/毫米，MTF为0。
然而，此后会有百分之几的对比度复现。
在这种情况下，对比度可能存在，但黑白图像可能被颠倒。
如果在FFTMTF的设置中将类型改为相位，可以发现，在15线/毫米或更多的情况下，相位转为180°。

技巧-Zemax 解像力仿真-11.jpg

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来源：作者Ryosuke Niitsu，译者：陈媛 Ansys 光电大本营，Sandrine Auriol

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