空间频率计算的一点小疑惑

蓝玉非梦

1、之前计算空间频率都是按照，空间频率=1mm/（2*像素尺寸um）计算的
2、今天刚看到《现代应用光学-张以漠-P369-2018年出版》，他怎么是用2个线对的倒数计算的空间频率，那不就是4个像素的尺寸倒数了？是不是我晕了，看下图，来拍醒我。
                       

sch_789

  CCD空间频率极限=1mm/（2*像素尺寸um），肯定是没错的。
  为了确认你这个问题我还专门下了这本书，书上前半段说的没错，绘图也没错，后部分我感觉有问题，毕竟MTF单位是线对/mm，很明显就是线对宽度的空间频率，就应该是1/线对宽度。
     
  可能本章作者有其他考量，所以设计目标空间频率 = 0.5*极限空间频率，但这样没有过度的确有些问题。  另外，我发现后续内容也有些问题：
     
   图8.19的明明是同一空间频率下不同波长的曲线，可书上说是"不同空间频率"，而且图8.19MTF值很高，明显不是89lp/mm频率下的，感觉这部分文帝有点多，不太严谨。

  

蓝玉非梦

sch_789 发表于 2020-9-16 14:11
CCD空间频率极限=1mm/（2*像素尺寸um），肯定是没错的。
  为了确认你这个问题我还专门下了这本书，书上 ...

谢谢你的认真回复。另外，你提到图8.19中“不同空间频率曲线”的说法，书中应该是对的，我随手打开zmax自带的一个cook 40degre field 的例子，如下图

就是三个不同频率的曲线，比如频率=30的这根红线，它是对应在频率为30时，不同角度的MTF。左图红色圆圈视场14°时，和右图横坐标对应的MTF是一致的，和图8.19道理一样。另外这个89lp/mm,书中就是2个线对宽度倒数所得到的。害，疑惑。

sch_789

蓝玉非梦 发表于 2020-9-16 15:56
谢谢你的认真回复。另外，你提到图8.19中“不同空间频率曲线”的说法，书中应该是对的，我随手打开zmax自 ...

回去看了下，的确如你所说，可以设置不同的空间频率，这个MTF-视场图我基本没用过，不太熟，见笑了

Ds12345679

艾利斑的半径R0=1对线=1黑加1白。见下图
这是一个每毫米4对线的图，我画的。上面的两个星点是按瑞利条件画的，曲线到趾部还应下降些。
如果像素是2.8微米，那么CCD的特征频率应当是1/2*0.0028=178.6 lp/mm。通常要求对应镜头的分辨率在179对线/mm时MTF值大于0.3。这个要求轴上MTF到0.67，轴外MTF到0.43。那个图MTF和视场，在设置里可以选择波长和线对。

蓝玉非梦

Ds12345679 发表于 2020-9-18 17:34
艾利斑的半径R0=1对线=1黑加1白。见下图
这是一个每毫米4对线的图，我画的。上面的两个星点是按瑞利条件画 ...

谢谢回复，主要是我问题里，书中作者用的是2线对倒数计算的空间频率，就来请教大家了

copland

哪位能分享一下这本书吗？

Ds12345679

我是故意回避评说先生的错误，我只能回答一个正确的。他的问题他早就知道，等到再版时会纠正。现在说的多了不礼貌。

fornever24

Ds12345679 发表于 2020-9-19 16:46
我是故意回避评说先生的错误，我只能回答一个正确的。他的问题他早就知道，等到再版时会纠正。现在说的多了 ...

刚查了一下，张老先生已经87高龄了，居然近两年还有新书出版

creol

非常有趣的讨论，正好手头有些资料，引用一些内容，辨析一下对于概念的理解：
1）成像光学设计，只是整个光学系统的一部分，最后面的探测器往往是成像质量最重要的贡献者，决定系统的MTF和Limiting resolution (LR)。
2）无论是从前的感光化学film，还是现代的CCD/CMOS arrays，都属于周期取样探测器，因而LR都有有限的。
3）对于感光胶片探测器，LR范围：80~2000 cycles/mm。
4）对于CCD/CMOS arrays，LR定义为 （Nyquist frequency） 奈奎斯特频率，数值上等于 = 1/(2*p)，这里P定义为 the pixel pitch。
5）数值例子——对于3-um的阵列探测器，LR是167 = 1000/(2*3) cycles/mm

据张老师书，“其对应的空间频率即两个线对的宽度取值倒数。。。”，估计是笔误吧，"两个线对“可能指的是CCD的”两个像素对“吧


不过根据手头英文资料，似乎认为在表述LP时候，既可以为 lp/mm，也可为cy/mm，书中作者建议”should NOT be used interchangeably“。截图见下: