什么是MTF？

MTF即調(diào)制傳遞函數(shù)是描述一個光學(xué)系統(tǒng)很重要的方法。在成像光學(xué)系統(tǒng)中運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的對比度。

位圖分析窗口顯示了三個孩子的圖像的部分，展示了“好的”圖像質(zhì)量：但是好到底是怎樣的好法？各種線圖像的對比度提供了成像質(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)計中的優(yōu)化以及公差分析目標(biāo)。

該鏡頭的MTF曲線顯示了一直到該鏡頭支持的最大空間頻率的對比度。顯示的參考曲線是有著相同f/#的零像差衍射受限鏡頭的性能。一旦你熟悉了MTF曲線，你就可以看一下就能估計成像質(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，MTF接近它的衍射受限性能。因此，默認(rèn)的RMS波前評價函數(shù)是一個很好的出發(fā)點。然后，如果需要對系統(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計算比波前計算花費的時間長，因此初始波前優(yōu)化是首選。另外，當(dāng)系統(tǒng)性能不好時，直接的MTF優(yōu)化可能停滯。例如，如果該頁上的成像鏡頭是簡單的離焦，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)致局部優(yōu)化停滯，因為MTF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問題，但最好優(yōu)化波前差直到所有所需的空間頻率在MTF曲線的第一個極小值內(nèi)。

衍射和幾何MTF計算

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

成像質(zhì)量不會一直提高：在孔徑的某些設(shè)置上，孔徑的衍射會阻止成像質(zhì)量的提高。

ZEMAX提供了兩個MTF計算，稱為幾何和衍射MTF。(第三個計算，惠更斯MTF超出了本文的范圍，但在ZEMAX的用戶手冊上有討論)。

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

幾何MTF對大像差系統(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？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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