Ansys Zemax | 解像力仿真設(shè)計(jì)

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實(shí)現(xiàn)

本節(jié)介紹了一個(gè)模擬解像力圖表的例子。

作為一個(gè)例子,我們將使用一個(gè)等倍率的光學(xué)系統(tǒng),如下圖所示:

Z20231026001.png

首先,檢查該光學(xué)系統(tǒng)的MTF。

分辨率圖是用黑白的二進(jìn)制圖像創(chuàng)建的。

MTF設(shè)置如下圖所示:解析圖使用的是 "方波"。

Z20231026002.png

Z20231026003.png

顯示的是短波的MTF。

在物體高度為-20毫米時(shí)檢查20個(gè)周期/毫米,表明S圖像_50% T圖像6%。

接下來,對(duì)解像力圖進(jìn)行圖像模擬。

有兩種方法可供選擇:

(1) 局部相干圖像分析

選擇分析→擴(kuò)展光源分析→部分相干圖像分析。

Z20231026004.png

Z20231026006.png

作為一個(gè)假設(shè),需要注意的是,MTF是在20周期/毫米時(shí)評(píng)估的。

在光學(xué)行業(yè),一個(gè)單色對(duì)被算作 "1本"。換句話說,在20周期/毫米時(shí),單色對(duì)的寬度是1毫米/20對(duì)=0.05毫米。

在這個(gè)模擬中,使用了'LINEPAIR.IMD'文件。

該文件包含10行對(duì),有10個(gè)0.05毫米的黑白對(duì),所以0.05毫米×10=0.5毫米。

那么在圖像空間中,文件的一側(cè)長(zhǎng)度為0.5毫米。

真正的MTF是通過設(shè)置顯示方法為X-section來計(jì)算的。

Z20231026006.png

MTF計(jì)算結(jié)果顯示在紅色框內(nèi)的區(qū)域, 該值為50%。

(2)圖像模擬

這樣做的好處是可以在實(shí)際圖表的圖像上進(jìn)行模擬。

許多分辨率圖表有多條垂直和水平排列的線。

您也可以創(chuàng)建自己想仿真的圖像。

例如,對(duì)于一個(gè)縱向和橫向都有三條線的圖像文件來說

我們將在一個(gè)文本文件中創(chuàng)建它,如下所示。

然后,通過將文件擴(kuò)展名轉(zhuǎn)換為IMA,該文件可以作為圖像文件使用。

Z20231026007.png

分析→擴(kuò)展光源分析→圖像模擬。

Z20231026008.png

按照以下參數(shù)對(duì)仿真進(jìn)行設(shè)置,

Z20231026009.png

使用自定義的圖像文件作為輸入文件。

輸入0.3作為視場(chǎng)的高度。

輸入0.3作為視場(chǎng)的高度。

因此,線的寬度是輸入0.3的1/12,也就是0.025毫米。

對(duì)于一對(duì)線對(duì),0.025 x 2 = 0.05。

仿真的圖像如下所示。

Z202310260010.png

你可以看到兩條水平線(切線圖像)。

這種現(xiàn)象被稱為 "偽像"。

用FFTMTF檢查時(shí),切向圖像為15線/毫米,MTF為0。

然而,此后會(huì)有百分之幾的對(duì)比度復(fù)現(xiàn)。

在這種情況下,對(duì)比度可能存在,但黑白圖像可能被顛倒。

如果在FFTMTF的設(shè)置中將類型改為相位,可以發(fā)現(xiàn),在15線/毫米或更多的情況下,相位轉(zhuǎn)為180°。

Z202310260011.png

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