《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一文了解“光學(xué)傳遞函數(shù)”與“調(diào)制傳遞函數(shù)”

2021-10-21
來(lái)源:光電資訊

  今天我們來(lái)一起了解一下“光學(xué)傳遞函數(shù)”與“調(diào)制傳遞函數(shù)”,同時(shí)也看看相關(guān)的一些產(chǎn)品。

  光學(xué)傳遞函數(shù)(OTF)把空間頻率當(dāng)作變量,用來(lái)表達(dá)像的傳遞函數(shù)和相位的傳遞函數(shù)。

  OTF可以用來(lái)描述光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì),它是認(rèn)為圖像是由不同頻率的頻譜構(gòu)成,換句話說(shuō),即物體光強(qiáng)的分布函數(shù)能夠按照傅里葉級(jí)數(shù)的形式展開(kāi)。

  光學(xué)傳遞函數(shù)也可以用一個(gè)復(fù)合函數(shù)來(lái)表示,由幅值MTF(f)和相位PTF(f)兩部分組成,如下式所示:

  其中MTF(f)是實(shí)部,調(diào)制傳遞函數(shù),它表示像的調(diào)制度和物的調(diào)制度之比,PTF(f)是虛部,相位傳遞函數(shù),它表示光學(xué)傳遞函數(shù)的相位變化。在成像系統(tǒng)中,往往使用調(diào)制傳遞函數(shù)描述像質(zhì)的優(yōu)劣,使用MTF 的限制是成像系統(tǒng)需要是滿足線性以及空間不變性。

  光學(xué)傳遞函數(shù)(OTF)可以按照幅值和相位分別用振幅傳遞函數(shù)(MTF)和相位傳遞函數(shù)(PTF)來(lái)表示。

  MTF,表示在各個(gè)頻率分量上目標(biāo)背景經(jīng)過(guò)成像系統(tǒng)后對(duì)比度的變化情況。PTF,描述經(jīng)過(guò)成像系統(tǒng)后,目標(biāo)背景在各個(gè)頻率上相位的移動(dòng)情況。

  因?yàn)槲覀兺ǔQ芯康亩际蔷€性時(shí)不變系統(tǒng),而PTF 表征的是相對(duì)于起始位置的位移變化情況,當(dāng)成像系統(tǒng)的入射光線是非相干的,就可以認(rèn)為MTF 等同與OTF。

  MTF全稱Modulation Transfer Function,中文為調(diào)制傳遞函數(shù)。MTF是一個(gè)物理光學(xué)概念,用來(lái)對(duì)光學(xué)系統(tǒng)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。

  MTF 是光學(xué)傳遞函數(shù)OTF模值,用來(lái)描述成像系統(tǒng)在空間頻率范圍上的響應(yīng)和分辨率,所以,MTF 截止頻率一般由成像系統(tǒng)的真實(shí)分辨率來(lái)決定。

  使用調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)方法來(lái)對(duì)成像系統(tǒng)進(jìn)行研究分析,需要系統(tǒng)是線性時(shí)不變的,并且在非相干光入射的情況下,系統(tǒng)的映射響應(yīng)是單值函數(shù)。對(duì)這些條件的成像系統(tǒng)就是空間時(shí)不變系統(tǒng)。

  除了入射光是非相干光外,嚴(yán)格來(lái)講絕大多數(shù)的成像系統(tǒng)是不能夠都復(fù)合的,所以通常會(huì)把成像系統(tǒng)近似看成是線性時(shí)不變的。

  (來(lái)源:本文中的技術(shù)理論是通過(guò)收集網(wǎng)絡(luò)上的一些平臺(tái)資料后進(jìn)行整理和編排制作的。由于水平和能力有限,僅供大家參考。如有什么理論常識(shí)錯(cuò)誤或者其他不當(dāng)之處,請(qǐng)?jiān)谖哪┝粞曰蛘呗?lián)系我們。歡迎大家糾錯(cuò)和提出意見(jiàn),我們將及時(shí)進(jìn)行修改或者刪除。)

  MTF測(cè)試儀器

  Image science成立于1991年,一直專注于MTF測(cè)試,根據(jù)用戶需求定制測(cè)試系統(tǒng)。我們使用標(biāo)準(zhǔn)模塊搭建高度靈活的測(cè)試系統(tǒng),并預(yù)留升級(jí)空間。

  測(cè)試參數(shù)包括:

  如以上未包含您所需測(cè)試項(xiàng)目,可與我們聯(lián)系,我們樂(lè)意為您定制系統(tǒng)以滿足測(cè)試需求。

  可見(jiàn)光MTF測(cè)試系統(tǒng)

  可見(jiàn)光系統(tǒng)通常采用CCD相機(jī)以及中繼鏡對(duì)鏡頭所成圖像進(jìn)行評(píng)估,可使用以下靶標(biāo):

  小孔/狹縫/十字叉絲/刀口/雙狹縫(用于EFL測(cè)試)

  其它特點(diǎn):

  ?選用帶制冷或不帶制冷的CCD

  相機(jī)用于實(shí)時(shí)測(cè)試

  ?可選配紫外和近紅外測(cè)試模塊

  ?可選配PMT(光電倍增管)掃描模塊

  ?使用光束控制鏡或搖臂進(jìn)行離軸測(cè)試

  紅外MTF測(cè)試系統(tǒng)

  紅外系統(tǒng)通常采用MCT點(diǎn)元探測(cè)器方案,探測(cè)器使用LN2制冷,以達(dá)到良好信噪比。感應(yīng)面設(shè)置在長(zhǎng)水口的頂端,有利于接受像面。系統(tǒng)通過(guò)快速掃描對(duì)像面進(jìn)行定位和聚焦,大幅提高了測(cè)試速度。

  其它特點(diǎn):

  ?用100mm長(zhǎng)水口接受像面

  ?使用光束控制鏡和搖臂進(jìn)行離軸測(cè)試

  ?不需中繼鏡和旋轉(zhuǎn)探測(cè)器

  ?可選中波紅外和長(zhǎng)波紅外測(cè)試模塊

  ?可選短波紅外測(cè)試模塊

  ?InGaAs相機(jī)和特殊的短波紅外中繼鏡

  ?通過(guò)光柵掃描,進(jìn)行2D圖像測(cè)試

  圖像增強(qiáng)管測(cè)試系統(tǒng)

  特點(diǎn):

  ?實(shí)時(shí)MTF測(cè)試

  ?信噪比

  ?等效背景照度

  ?光陰極靈敏

  軟件

  Image science測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)Matrix軟件包進(jìn)行控制。

  可用Microsoft Excel(Visual Basic)編寫(xiě)測(cè)試程序來(lái)控制Matrix程序執(zhí)行連續(xù)的測(cè)試,并生成測(cè)試報(bào)告。

  技術(shù)參數(shù)




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