MTF设计数值要求、截止频率对应多少合适？有些不用lp/mm表示，用MP表示，又怎么换算？

stzc99168

1）有份专利上看到一款投影使用5inch的芯片、像元尺寸为28.8μm，分辨率为3840×2160，成像画面到达4K分辨率，由奈奎斯特定律，求出截止频率为1000/（2*28.8）≈17.36 lp/mm，专利上对应18lp/mm处的MTF值均大于0.55，请问这个18lp/mm是为了好看取整，还是因为加工、装调误差的存在，物镜的实际MTF会小于设计值，才取截止频率为18lp/mm这样吗？一般地截止频率MTF对应下要大于多少数值呢？

2）假设：像元尺寸2.8μm、最大有效像素为1280x800，可计算靶面尺寸（1280 x 2.8um = 3.584mm，800 x 2.8um = 2.24mm）
给定标称（如1MP）的镜头，则对应的lp/mm为多少呢？

xsz

1)17.36LP/MM取为18LP/MM一般是为了取整，因为不能取17，就取18了;投影行业像元一般为5.4，求出来的频率为92.6LP/MM，但一般就取93LP/MM，一般零点几的线对产生不了很大的MTF变化;截止频率大于多少这个需要看具体应用，且充分考虑系统公差后才能有一个具体的设计数值，实际成品数值也因应用环境和领域不同而不同
2)直接算出来就是178.6LP/MM取整179LP/MM就行

慢慢是我

如果需要算镜头的分辨率，需要知道镜头的最大成像圆直径

stzc99168

xsz 发表于 2024-4-15 14:20
1)17.36LP/MM取为18LP/MM一般是为了取整，因为不能取17，就取18了;投影行业像元一般为5.4，求出来的频率为9 ...

你好！想请问一下，镜头能达到的分辨率指的是截止频率处的空间频率数值吗？还是镜头的理论分辨率最高值是由人眼能够分辨的最低调制度为0.05，对应实际分辨率 MTF 值0.05所对应的空间频率值？有点绕在里面了...

stzc99168

慢慢是我 发表于 2024-4-15 14:28
如果需要算镜头的分辨率，需要知道镜头的最大成像圆直径

投影的镜头本身并不直接影响分辨率，而是与其内部的关键组件——DMD芯片的分辨率紧密相关吧？

xsz

stzc99168 发表于 2024-4-15 14:44
你好！想请问一下，镜头能达到的分辨率指的是截止频率处的空间频率数值吗？还是镜头的理论分辨率最高值是 ...

镜头分辨率和截止频率没关系，截止频率是和CMOS像元大小有关系，我们一般按需求选用CMOS后，镜头匹配设计就在CMOS对应截止频率下进行评价

stzc99168

xsz 发表于 2024-4-15 14:52
镜头分辨率和截止频率没关系，截止频率是和CMOS像元大小有关系，我们一般按需求选用CMOS后，镜头匹配设计 ...

感谢回复，我再去好好理解一下

jason_259

首先你要弄清楚两个概念：

1. 光学系统的截止频率：Uc=1/λF#，这个是光学系统MTF=0的频率值，也就是MTF曲线的最下沿；
   截止频率反映的是光学镜头的性能极限。
2. 探测器的采样极限（奈奎斯特频率）：Un=1/2*像元尺寸；
   奈奎斯特频率反映的是探测器的采样极限频率，也就是说不论你的光学镜头做到多少线对，探测器最多只能采到奈奎斯特频率。
一般情况下在奈奎斯特频率下MTF＞0.3 or 0.5，成像是相对比较完善的。

这也就意味着，Uc一般是大于Un的。

亦安

jason_259 发表于 2024-4-19 09:59
首先你要弄清楚两个概念：

1. 光学系统的截止频率：Uc=1/λF#，这个是光学系统MTF=0的频率值，也就是MTF曲 ...

这个说的很详细很对。其实镜头设计时的曲线是连续的，但探测器采样是离散的，一般先选定相机的像元尺寸、分辨率，然后匹配镜头设计或者反过来，总之是要相互匹配的。只有匹配好了参数才能使过渡像素少，方便后期算法处理

看见偷影子的人

jason_259 发表于 2024-4-19 09:59
首先你要弄清楚两个概念：

1. 光学系统的截止频率：Uc=1/λF#，这个是光学系统MTF=0的频率值，也就是MTF曲 ...

这点是不是在显微镜中也能体现，比如物镜MTF截止频率Uc大于探测器的采样极限Un时，眼睛从目镜观测到的细节情况远比CMOS采样呈现在电脑屏幕上的要好很多？