请教一下mtf与像元尺寸问题

孙公子

各位前辈，最近设计成像光谱仪，有个问题不理解。不论空间维和光谱维，在俩弥散斑刚好分开不多情况下，像元尺寸越小，俩像点越能分开，分开的越明显，应该成像质量越好，可对应的mtf截止频率越高，截止频率处值越差，成像质量越差，这不是矛盾吗？请问这个问题该如何理解

dwldwldw

截止频率100的0.3和120的0.3不相同，120的0.3比100的0.3成像质量更好，应该可以这样理解吧？

孙公子

dwldwldw 发表于 2023-6-13 17:28
截止频率100的0.3和120的0.3不相同，120的0.3比100的0.3成像质量更好，应该可以这样理解吧？

谢谢您的解答，但是为什么像点分开的越明显不代表我截止频率处的值越高呢？

laohan

分开的距离和像元大小没关系吧
一般按照1/2*像元尺寸=截止频率，是根据采样定理来确定的较合理
还要考虑弥散斑大小以及照度等问题，比如，像元小了分布的能量也会影响成像质量吧
简单来说，分开的距离和MTF不是对等关系

MEOW

孙公子 发表于 2023-6-13 17:48
谢谢您的解答，但是为什么像点分开的越明显不代表我截止频率处的值越高呢？

截止频率越高，拟定线对每毫米处的数值越大呀，怎么会越差呢

Ds12345679

Zemax的截止频率N0=1/λ*F，与光学系统的光阑指数有关。CCD的像元采集的是离散信号，奈奎斯特频率P=1/2*λ*px，它是 CCD的截止频率，设计系统时，我们将这一频率叫做关注频率。举例说明，某系统：像素宽px=0.005，此时关注频率为91 lpmm。系统F=5.6，0.5876波长的截止频率302.7 Lp/mm。轴上关注频率0.67,0.7视场0.66，全视场0.53。MTF和星点是一样的，一个是线扩散函数，一个是点扩散函数，能被分辨的条件是间距等于星点的半径。显然间距越小，星点半径越小，分辨率越高。

liuzihansxl

对比成像质量应该在同一截止频率下看吧，本来高频率的值就会越来越小。

不如吃茶

两光斑刚好分开意味着光斑和像元大小是匹配的，像元尺寸越小，接收到的光斑的面积不就越小？光强弱了，对比度要下降的吧？MTF不就要下降？

孙公子

不如吃茶 发表于 2023-6-14 09:16
两光斑刚好分开意味着光斑和像元大小是匹配的，像元尺寸越小，接收到的光斑的面积不就越小？光强弱了，对比 ...

有道理，但我根据您的回答有了另一问题
如果两光斑离的很远，像元尺寸很大也能分开，这时像元接收光斑面积几乎百分百，截止频率由像元尺寸计算很低，截止频率处mtf值很高几乎为1，然后将像元变小，我在zemax中看了一下，几何圈入能量一直为百分百还没下降的情况下，随着截止频率升高，mtf值在下降。
按您说的，我光强这是没有变，对比度也应该不变，mtf为什么下降了呢？

不如吃茶

孙公子 发表于 2023-6-14 10:51
有道理，但我根据您的回答有了另一问题
如果两光斑离的很远，像元尺寸很大也能分开，这时像元接收光斑面 ...

你所说的截止频率升高MTF下降指的是系统的衍射极限那条线吗？