什么是MTF？

MTF即調(diào)制傳遞函數(shù)是描述一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)很重要的方法。在成像光學(xué)系統(tǒng)中運(yùn)用傅立葉理論的目的就是讓MTF能描述圖像中所要觀察的空間頻率場(chǎng)的對(duì)比度。

位圖分析窗口顯示了三個(gè)孩子的圖像的部分，展示了“好的”圖像質(zhì)量：但是好到底是怎樣的好法？各種線(xiàn)圖像的對(duì)比度提供了成像質(zhì)量的定量數(shù)據(jù)。MTF描述了物體調(diào)制度向圖像調(diào)制度轉(zhuǎn)化關(guān)于空間頻率的函數(shù)，通常用于指定鏡頭的性能，設(shè)計(jì)中的優(yōu)化以及公差分析目標(biāo)。

該鏡頭的MTF曲線(xiàn)顯示了一直到該鏡頭支持的最大空間頻率的對(duì)比度。顯示的參考曲線(xiàn)是有著相同f/#的零像差衍射受限鏡頭的性能。一旦你熟悉了MTF曲線(xiàn)，你就可以看一下就能估計(jì)成像質(zhì)量。

怎樣優(yōu)化MTF？

MTF響應(yīng)是波前差的函數(shù)，并且當(dāng)RMS波前差趨于零時(shí)，MTF接近它的衍射受限性能。因此，默認(rèn)的RMS波前評(píng)價(jià)函數(shù)是一個(gè)很好的出發(fā)點(diǎn)。然后，如果需要對(duì)系統(tǒng)性能做最終的調(diào)整，你可以轉(zhuǎn)化到外部MTF優(yōu)化操作數(shù)，例如MTFA或GMTA。

MTF計(jì)算比波前計(jì)算花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)，因此初始波前優(yōu)化是首選。另外，當(dāng)系統(tǒng)性能不好時(shí)，直接的MTF優(yōu)化可能停滯。例如，如果該頁(yè)上的成像鏡頭是簡(jiǎn)單的離焦，MTF可能降為零然后再升高，如下所示。這就是偽分辨率，并可能導(dǎo)致局部?jī)?yōu)化停滯，因?yàn)镸TF在它可能變壞之前必須變好。盡管錘優(yōu)化和全局搜索可以處理這個(gè)問(wèn)題，但最好優(yōu)化波前差直到所有所需的空間頻率在MTF曲線(xiàn)的第一個(gè)極小值內(nèi)。

衍射和幾何MTF計(jì)算

用一個(gè)35mmSLR像機(jī)鏡頭在全孔徑下成像，f/1.8。鏡頭像差在全孔徑時(shí)是最大的。在鏡頭縮小光圈時(shí)，像差會(huì)減小并且成像質(zhì)量會(huì)提高(例如，光圈縮小1會(huì)將球差縮小16倍)。

成像質(zhì)量不會(huì)一直提高：在孔徑的某些設(shè)置上，孔徑的衍射會(huì)阻止成像質(zhì)量的提高。

ZEMAX提供了兩個(gè)MTF計(jì)算，稱(chēng)為幾何和衍射MTF。(第三個(gè)計(jì)算，惠更斯MTF超出了本文的范圍，但在ZEMAX的用戶(hù)手冊(cè)上有討論)。

使用幾何MTF的主要優(yōu)點(diǎn)是在用于大像差系統(tǒng)(例如10個(gè)波數(shù))中，在這種系統(tǒng)中衍射MTF需要很高的采樣才能精確計(jì)算。

幾何MTF對(duì)大像差系統(tǒng)非常精確，甚至能考慮光學(xué)面的散射，散射會(huì)增加本底照明從而使MTF下降。

當(dāng)衍射效應(yīng)明顯示應(yīng)該使用衍射計(jì)算。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的zemax设计35mm镜头_ZEMAX怎样优化MTF？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。