6. Спекл-изображения и спекл-интерферометрия

С тех пор, как (три века тому назад) впервые было установлено искажающее влияние атмосферы Земли [32, книга I, предложение VIII, последний абзац], считалось, что атмосфера ставит непреодолимый предел разрешающей способности наземных оптических астрономических телескопов. Такое положение изменилось 15 лет назад, когда Лабейри (175] предложил свой метол звездной спекл-интерферометрии, давший колоссальный толчок исследованию новых методов обработки изображений в астрономических обсерваториях, а также оптических и вычислительных лабораториях всего мира. Несмотря на наблюдающееся в последнее время увлечение телескопами «космического базирования», весьма вероятно, что наибольшее разрешение булет достигнуто наземной аппаратурой и это сохранится на протяжении по крайней мере значительной части XXI столетия.

Подавляющая доля оригинальных работ, относящихся к теме данной главы, была рассмотрена в весьма подробной обзорной статье [74]. Поэтому в настоящих вводных замечаниях мы можем ограничиться сравнительно небольшим числом ссылок. В качестве работы общего харак тера по данному предмету рекомендуем книгу [15].

В § 34 показывается, как возникает задача видения в астрономии и как формируется спекл-изображение, а также рассматривается связь этих вопросов с вопросом о формировании изображений на основе данных, регистрируемых радиоастрономическими телескопами с синтезированной апертурой [241, 276]. В этом же параграфе рассматриваются следствия из удивительного положения о том, что статические аберрации устройства, формирующего изображение, в значительной мере можно скорректировать, проводя наблюдения через турбулентную среду [96. 107].

В § 35 рассматриваются наиболее грубые (но тем не менее иногда весьма эффективные) виды интерферометрическои обработки, описанной в литературе (74. § 4.1 и 8.8].

В § 36 исследуются и сравниваются исторически первый вид

обработки спекл-изображений [174, 176] и тесно связанный с ним метол «интерферометрии интенсивностей» (21). Кроме того, исследуются еще два варианта метода спекл-ннтерферометрии [74, § 8.2 и 8.3].

В методах, исследуемых в § 36, не делается попыток использовать фазовую информацию, содержащуюся в исходных данных. Этот недостаток устраняется в методах, излагаемых в § 37 и 38 [74, § 8.1].

В § 37 описываются два подхода к обработке спекл-иэображений [74, § 8.4 и 12.1], которые можно связать с исследованиями Дженнисона в начале 50-х годов, направленных на обобщение метода интерферометрии интенсивностей в радиолиапазоне, при котором этот метод даст надежную фазовую информацию (интересный обзор различных сторон этого важного исследования дан в книге [30]).

В § 38 [74, § 8.5-8.7] обсуждаются новейшие методы обработки спекл-изображений, называемые в настоящее время методами «сдвига и сложения». Этот подход исследовался также в работах по формированию ультразвуковых изображений [74, § 12.2 и 12.3; 76]. Кроме того, вопросы, излагаемые в § 38, рассматривались в работах [101, 275, 283].

В § 39 говорится о желательности отыскания оптимальных комбинаций различных известных методов обработки [74. § 8.10].

Отметим, что метод спекл-изображений — это один из вариантов метода слепой деконволюции, о котором говорилось в вводных замечаниях к гл. 3 и в § 52.

В примере 6 иллюстрируются замечательные возможности метода спекл-изображений как метода восстановления изображений. Изображения, представленные в этом примере, относятся к методу спекл-интсрферометрии (§ 36) и методу сдвига и сложения (§ 38). Кроме того, как мы и обещали в вводных замечаниях к гл. 3, здесь иллюстрируется метод субтрактивной деконволюции, называемый процедурой «очистки» (см. § 17).