一文了解“光学传递函数”与“调制传递函数”
发布日期：2021-10-21
来源：光电资讯
今天我们来一起了解一下“光学传递函数”与“调制传递函数”，同时也看看相关的一些产品。
光学传递函数（OTF）把空间频率当作变量，用来表达像的传递函数和相位的传递函数。
OTF可以用来描述光学系统像质，它是认为图像是由不同频率的频谱构成，换句话说，即物体光强的分布函数能够按照傅里叶级数的形式展开。
光学传递函数也可以用一个复合函数来表示，由幅值MTF（f）和相位PTF（f）两部分组成，如下式所示：
其中MTF（f）是实部，调制传递函数，它表示像的调制度和物的调制度之比，PTF（f）是虚部，相位传递函数，它表示光学传递函数的相位变化。在成像系统中，往往使用调制传递函数描述像质的优劣，使用MTF 的限制是成像系统需要是满足线性以及空间不变性。
光学传递函数（OTF）可以按照幅值和相位分别用振幅传递函数（MTF）和相位传递函数（PTF）来表示。
MTF,表示在各个频率分量上目标背景经过成像系统后对比度的变化情况。PTF,描述经过成像系统后，目标背景在各个频率上相位的移动情况。
因为我们通常研究的都是线性时不变系统，而PTF 表征的是相对于起始位置的位移变化情况，当成像系统的入射光线是非相干的，就可以认为MTF 等同与OTF。
MTF全称Modulation Transfer Function，中文为调制传递函数。MTF是一个物理光学概念，用来对光学系统性能进行评价的重要指标。
MTF 是光学传递函数OTF模值，用来描述成像系统在空间频率范围上的响应和分辨率，所以，MTF 截止频率一般由成像系统的真实分辨率来决定。
使用调制传递函数（MTF）方法来对成像系统进行研究分析，需要系统是线性时不变的，并且在非相干光入射的情况下，系统的映射响应是单值函数。对这些条件的成像系统就是空间时不变系统。
除了入射光是非相干光外，严格来讲绝大多数的成像系统是不能够都复合的，所以通常会把成像系统近似看成是线性时不变的。
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MTF测试仪器
Image science成立于1991年，一直专注于MTF测试，根据用户需求定制测试系统。我们使用标准模块搭建高度灵活的测试系统，并预留升级空间。
测试参数包括：
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可见光MTF测试系统
可见光系统通常采用CCD相机以及中继镜对镜头所成图像进行评估，可使用以下靶标：
小孔/狭缝/十字叉丝/刀口/双狭缝（用于EFL测试）
其它特点：
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相机用于实时测试
?可选配紫外和近红外测试模块
?可选配PMT（光电倍增管）扫描模块
?使用光束控制镜或摇臂进行离轴测试
红外MTF测试系统
红外系统通常采用MCT点元探测器方案，探测器使用LN2制冷，以达到良好信噪比。感应面设置在长水口的顶端，有利于接受像面。系统通过快速扫描对像面进行定位和聚焦，大幅提高了测试速度。
其它特点：
?用100mm长水口接受像面
?使用光束控制镜和摇臂进行离轴测试
?不需中继镜和旋转探测器
?可选中波红外和长波红外测试模块
?可选短波红外测试模块
?InGaAs相机和特殊的短波红外中继镜
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图像增强管测试系统
特点：
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软件
Image science测试系统通过Matrix软件包进行控制。
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技术参数
