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認(rèn)識(shí)和優(yōu)化MTF
這篇文章介紹了MTF相關(guān)的操作數(shù)、采樣率和優(yōu)化算法的選擇以及獲取最優(yōu)MTF的設(shè)計(jì)思路。
稀疏采樣計(jì)算的收斂速度非常非?欤撤N意義上類似于高斯求積分法。稀疏采樣計(jì)算任意精度的MTF所使用的光線數(shù)量遠(yuǎn)小于網(wǎng)格采樣。并且更重要的是,在夫瑯禾費(fèi)理論適用的所有情況下,稀疏采樣的精度非常高。 以O(shè)pticStudio示例文件中一個(gè)雙高斯系統(tǒng)在50lp/mm處計(jì)算多波長MTF為例,下述表格展示了兩種方法隨著采樣率逐漸提高后的收斂速度及計(jì)算結(jié)果: 下表為相同數(shù)據(jù)下,邊緣視場的計(jì)算結(jié)果: 通常來講對于優(yōu)化和公差分析這樣的應(yīng)用需求,收斂到1%已經(jīng)足夠了。即便使用儀器測量MTF也無法達(dá)到0.1%以下的重復(fù)精度。在優(yōu)化過程中,我們不需要使用很高精度進(jìn)行計(jì)算,通常只需要三位有效數(shù)字。兩種采樣方法都可以在足夠的采樣率下收斂到任意精度,然而快速稀疏采樣在保證精度的前提下,計(jì)算速度會(huì)快很多個(gè)量級。 網(wǎng)格采樣目前只會(huì)在一種情況下收斂更快:當(dāng)像差非常大且MFT計(jì)算結(jié)果非常低(低于5%)。此時(shí)的MTF結(jié)果通常不會(huì)用來評價(jià)系統(tǒng)性能,并且一般不會(huì)作為優(yōu)化或公差分析的目標(biāo)。這種情況下OpticStudio將自動(dòng)切換至網(wǎng)格采樣進(jìn)行計(jì)算。需要注意的是,此種情況下最好使用幾何MTF進(jìn)行計(jì)算。 |
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