Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 7 074 работающих калькулятора

ДИФРАКЦИЯ И СПЕКТРАЛЬНАЯ ОПТИКА · ОНЛАЙН

Оптическая передаточная функция в простой модели — при ограниченном диаметре апертуры

Оптическая передаточная функция в простой модели — при ограниченном диаметре апертуры. Оптическая передаточная функция изображающей системы рассчитывается с учётом набора реально необходимых параметров. Оптическая передаточная функция учитывает дифракцию на зрачке, усреднение пикселем и гауссово приближение ошибки фронта. Условия этой модификации — ограничение апертуры. Модель круглого или одномерного прямоугольного зрачка не описывает сложные реальные аберрации и рассеяние света.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
🔬
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Длина волны в вакууме, нм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Рабочая апертура, мм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Фокусное расстояние объектива, мм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Пространственная частота, пар линий/мм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Шаг пикселей приёмника, мкм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Диаметр ограничивающей диафрагмы, мм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Дифракция и спектральная оптика — GPT-02-06

Оптическая передаточная функция по модулю0,654399
Нормированная контрастная передача0,654399
Предел частот объектива, пар линий/мм153,682555
Дифракционная передача зрачка0,712556
Передача пикселя0,929021
Коэффициент качества волнового фронта0,988548
Числовая апертура0,046105
Эффективный диаметр зрачка, мм6
Геометрическая доля светосбора после диафрагмы0,5625

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Идеализированная инженерная модель. Проверяйте область применимости и условия измерения оптических характеристик.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Метод расчёта: Оптическая передаточная функция в простой модели — при ограниченном диаметре апертуры

Задача «Оптическая передаточная функция в простой модели — при ограниченном диаметре апертуры» охватывает ограничение апертуры. Используется модель, в которой размеры, длины волн и другие величины входят в основное уравнение физического процесса. Частотная контрастная характеристика описывает ослабление деталей изображения: длинные чередующиеся штрихи различимы лучше очень мелких. Ограничение диаметра апертуры меняет полезный поток и может ухудшать пространственное или спектральное разрешение даже при неизменной длине волны.

Модель круглого или одномерного прямоугольного зрачка не описывает сложные реальные аберрации и рассеяние света. Круглый зрачок в модели некогерентного формирования изображения даёт характерную передаточную функцию с арккосинусом и квадратным корнем. Ограничение диаметра апертуры меняет полезный поток и может ухудшать пространственное или спектральное разрешение даже при неизменной длине волны.

Математическая модель

Оптическая передаточная функция учитывает дифракцию на зрачке, усреднение пикселем и гауссово приближение ошибки фронта. Частотная контрастная характеристика описывает ослабление деталей изображения: длинные чередующиеся штрихи различимы лучше очень мелких. Расчёт для GPT-02-06-22 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».

Для воспроизводимости все необходимые величины вводятся независимо; изменение одного поля позволяет оценить влияние отдельного физического фактора. Круглый зрачок в модели некогерентного формирования изображения даёт характерную передаточную функцию с арккосинусом и квадратным корнем. Расчёт для GPT-02-06-22 использует параметр «Рабочая апертура, мм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».

Для направления «Оптическая передаточная функция изображающей системы» используются идеализированные границы и заданные свойства материалов. При переходе к иному диапазону длин волн или геометрии следует пересчитать всю схему. Интегрирование сигнала по конечной площади пикселя добавляет множитель sinc, который может уменьшить контраст ещё до обработки изображения. Расчёт для GPT-02-06-22 использует параметр «Фокусное расстояние объектива, мм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».

Интегрирование сигнала по конечной площади пикселя добавляет множитель sinc, который может уменьшить контраст ещё до обработки изображения. Ограничение диаметра апертуры меняет полезный поток и может ухудшать пространственное или спектральное разрешение даже при неизменной длине волны. Учитывайте единицы для величин «Фокусное расстояние объектива, мм» и «Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.

Подготовка исходных данных

Необходимые параметры: Длина волны в вакууме, нм; Рабочая апертура, мм; Фокусное расстояние объектива, мм; Пространственная частота, пар линий/мм; Шаг пикселей приёмника, мкм; Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм; Диаметр ограничивающей диафрагмы, мм. Круглый зрачок в модели некогерентного формирования изображения даёт характерную передаточную функцию с арккосинусом и квадратным корнем. Расчёт для GPT-02-06-22 использует параметр «Пространственная частота, пар линий/мм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».

Перед сравнением режимов следует убедиться, что входные значения соответствуют друг другу и описывают одну и ту же оптическую конфигурацию. Интегрирование сигнала по конечной площади пикселя добавляет множитель sinc, который может уменьшить контраст ещё до обработки изображения. Расчёт для GPT-02-06-22 использует параметр «Шаг пикселей приёмника, мкм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».

Значения по умолчанию предназначены для проверки интерфейса, а не для описания конкретного прибора или материала. Ошибки волнового фронта вводятся через явное приближение и особенно сильно проявляются на больших пространственных частотах. Расчёт для GPT-02-06-22 использует параметр «Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».

Ошибки волнового фронта вводятся через явное приближение и особенно сильно проявляются на больших пространственных частотах. Ограничение диаметра апертуры меняет полезный поток и может ухудшать пространственное или спектральное разрешение даже при неизменной длине волны. Учитывайте единицы для величин «Пространственная частота, пар линий/мм» и «Диаметр ограничивающей диафрагмы, мм»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.

Интерпретация выходных показателей

Смотрите на численные характеристики совместно: положение спектральной линии, интенсивность, угловое и линейное разрешение взаимосвязаны. Интегрирование сигнала по конечной площади пикселя добавляет множитель sinc, который может уменьшить контраст ещё до обработки изображения. Расчёт для GPT-02-06-22 использует параметр «Диаметр ограничивающей диафрагмы, мм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».

Нулевая интенсивность на дифракционном минимуме или отсутствие разрешения может быть физически правильным результатом, а не ошибкой программы. Ошибки волнового фронта вводятся через явное приближение и особенно сильно проявляются на больших пространственных частотах. Расчёт для GPT-02-06-22 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».

При работе с логарифмическими потерями нельзя складывать мощности в милливаттах и потери в децибелах без перевода единиц. Частотная контрастная характеристика описывает ослабление деталей изображения: длинные чередующиеся штрихи различимы лучше очень мелких. Расчёт для GPT-02-06-22 использует параметр «Рабочая апертура, мм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».

Частотная контрастная характеристика описывает ослабление деталей изображения: длинные чередующиеся штрихи различимы лучше очень мелких. Ограничение диаметра апертуры меняет полезный поток и может ухудшать пространственное или спектральное разрешение даже при неизменной длине волны. Учитывайте единицы для величин «Шаг пикселей приёмника, мкм» и «Длина волны в вакууме, нм»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.

Проверка применимости

Перед использованием результата важно проверить совместимость параметров с выбранной физической моделью. Ошибки волнового фронта вводятся через явное приближение и особенно сильно проявляются на больших пространственных частотах. Ограничение диаметра апертуры меняет полезный поток и может ухудшать пространственное или спектральное разрешение даже при неизменной длине волны. Ошибки волнового фронта вводятся через явное приближение и особенно сильно проявляются на больших пространственных частотах. Расчёт для GPT-02-06-22 использует параметр «Фокусное расстояние объектива, мм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».

Оптические характеристики материалов меняются с температурой, длиной волны и структурой образца. Уточняйте их при количественном проектировании. Частотная контрастная характеристика описывает ослабление деталей изображения: длинные чередующиеся штрихи различимы лучше очень мелких. Расчёт для GPT-02-06-22 использует параметр «Пространственная частота, пар линий/мм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».

Эти предварительные инженерные оценки следует проверять по независимым измерениям, прежде чем применять для критичных систем. Круглый зрачок в модели некогерентного формирования изображения даёт характерную передаточную функцию с арккосинусом и квадратным корнем. Расчёт для GPT-02-06-22 использует параметр «Шаг пикселей приёмника, мкм» и условие «при ограниченном диаметре апертуры».

Круглый зрачок в модели некогерентного формирования изображения даёт характерную передаточную функцию с арккосинусом и квадратным корнем. Ограничение диаметра апертуры меняет полезный поток и может ухудшать пространственное или спектральное разрешение даже при неизменной длине волны. Учитывайте единицы для величин «Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм» и «Рабочая апертура, мм»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

Оптическая передаточная функция учитывает дифракцию на зрачке, усреднение пикселем и гауссово приближение ошибки фронта.

Проверенные примеры

Пример 1: Исходная конфигурация

Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 600; Рабочая апертура, мм: 8; Фокусное расстояние объектива, мм: 65; Пространственная частота, пар линий/мм: 35; Шаг пикселей приёмника, мкм: 6; Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм: 45; Диаметр ограничивающей диафрагмы, мм: 6.

Полученные характеристики: Оптическая передаточная функция по модулю = 0.6543987043; Нормированная контрастная передача = 0.6543987043; Предел частот объектива, пар линий/мм = 153.6825553613; Дифракционная передача зрачка = 0.7125561486; Передача пикселя = 0.9290208309.

Пример 2: Изменение поля «Длина волны в вакууме, нм»

Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 666.0; Рабочая апертура, мм: 8; Фокусное расстояние объектива, мм: 65; Пространственная частота, пар линий/мм: 35; Шаг пикселей приёмника, мкм: 6; Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм: 45; Диаметр ограничивающей диафрагмы, мм: 6.

Полученные характеристики: Оптическая передаточная функция по модулю = 0.6259642563; Нормированная контрастная передача = 0.6259642563; Предел частот объектива, пар линий/мм = 138.4527525778; Дифракционная передача зрачка = 0.6815946864; Передача пикселя = 0.9290208309.

Пример 3: Изменение поля «Диаметр ограничивающей диафрагмы, мм»

Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 600; Рабочая апертура, мм: 8; Фокусное расстояние объектива, мм: 65; Пространственная частота, пар линий/мм: 35; Шаг пикселей приёмника, мкм: 6; Среднеквадратичная ошибка волнового фронта, нм: 45; Диаметр ограничивающей диафрагмы, мм: 6.66.

Полученные характеристики: Оптическая передаточная функция по модулю = 0.6815790404; Нормированная контрастная передача = 0.6815790404; Предел частот объектива, пар линий/мм = 170.5455711802; Дифракционная передача зрачка = 0.7405469626; Передача пикселя = 0.9290208309.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Задайте значения измеряемых величин в указанных единицах.
  2. Определите допустимые углы, спектральные параметры и размеры установки.
  3. Нажмите «Рассчитать» и сравните основные выходные показатели; при изменении конфигурации проверьте область применимости.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Почему расчёт может отклонить некоторые значения?

Для части комбинаций длины волны, порядка и направления дифрагированный луч физически не существует. Кроме того, модель учитывает ограничения параметров.

Можно ли использовать результат для реальной аппаратуры?

Для предварительной оценки — да, но требуются проверки калибровки измерительной системы, оптических констант материала и ограничений геометрии.

Похожие калькуляторы

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча

Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности линзы, м и централ

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы

Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности линзы

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне

Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности ли

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_810222/

Предварительный просмотр