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广东技术师范大学实训报告
学院：光电工程学院专业：班级：成绩：
姓名：学号：组别：组员：
实验地点：实验楼202实验日期：指导教师签名：
预习情况操作情况考勤情况数据处理情况
实验（五）项目名称：__光学系统的PSF及MTF评价_
一、实验目的：
1．了解光学系统的PSF及MTF的基本物理概念。
2．掌握利用干涉法测波差求PSF及MTF的基本方法。
3．掌握光学系统的PSF及MTF的评价方法。
二、实验原理
光学系统相对于理想物点的成像点的质量，可作为光学系统成像质量的评价指标。实验
中为便于形成理想物点，对一般光学系统，通常选择理想物点位于光轴上的无穷远处，即采
用平行光入射被测光学系统的方法，这时所要考察的像方焦点的分布即为点扩散函数PSF。
根据光学系统的傅里叶变换特性，点扩散函数PSF可直接由波差计算得到
D
ASF(x,y)Cexp[ikW(,)]exp[ik(xy)]dd（1）
2f
式中，ASF(x,y)为点振幅分布函数，C为常数，D为光学系统的口径，f为光学系统的
焦距，,取单位圆中的规化坐标。则点扩散函数为
PSF(x,y)ASF(x,y)ASF*(x,y)（2）
一般使PSF规一化，即
PSF(x,y)
PSF(x,y)（3）
normalPSF(0,0)
调制传递函数（MTF）反映了光学系统对不同分辨率的物点在其相应的像点中对比度的
下降情况。可通过对点扩散函数进行傅里叶反变换求得。
OTF(u,v)PSF(x,y)exp[i2(uxvy)]dxdy（4）
式中，OTF(u,v)为光学传递函数。规一化后的调制传递函数为
OTF(u,v)
MTF(u,v)（5）
OTF(0,0)
调制传递函数也用自相关方法从波差求得
exp{ik[W(fu,fv)W(,)]}dd
MTF(u,v)（6）
dd
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