Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике 5.2. ФОРМИРОВАНИЕ НЕКОГЕРЕНТНОГО ОПТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯОписание в предыдущем разделе процесса формирования изображения как свертки обычно можно применять для практического использования в телескопах, камерах и т.д. в виде свертки интенсивностей. Для большинства фотографических, телевизионных и других систем было определено хорошее согласие между экспериментальными измерениями и расчетами, основанными на предположении, что освещенность при нормальных условиях, по существу, носит некогерентный характер (Барнс, 1971). К счастью, в этом есть много преимуществ, включая удобство использования телевизионных кадров, дисплеев на светодиодах и др. в качестве входных устройств систем обработки. Однако если в системе присутствуют оптические аберрации, то отклик системы на единичный импульс, который в данном случае является функцией рассеяния точки системы (разд. 2.3), для разных точек в объектном поле может различаться. Такие изменения могут, как мы видели, сделать невозможным применение теоремы свертки. К счастью, если система хорошо скорректирована, остаточные эффекты аберраций постоянны по области, где изображение любой точки в объектном поле достаточно интенсивно. В этом случае система называется
Рис. 5.2. Передаточные функции (некогерентное освещение), а - модуляция отдельного частотного компонента, определяемая величиной В/А; б - соответствующий а фазовый сдвиг; в - примеры модуляционных передаточных функций (МПФ). изопланатической (аналогично она называется ахроматичной, когда положение точек изображения не зависит от длины волны света в интересующем нас диапазоне длин волн). При таких условиях практически система является пространственно инвариантной, и теорема свертки может быть использована непосредственно. Как показано на рис. 5.1, хотя и чисто символически в одном измерении, приложение теоремы свертки создает частотный спектр распределения интенсивности изображения в виде произведения спектра частот распределения интенсивности (ЧСРИ) по объекту и преобразования Фурье от ФРТ. Преобразование от ФРТ является оптической передаточной функцией (ОПФ) системы. Это означает, что каждая синусоидальная компонента пространственного распределения «преобразуется» в изображение без изменения ее частоты; меняются только ее амплитуда и фаза. Рассмотрим сначала амплитуду. На рис. 5.2, а представлено распределение интенсивности по объекту, состоящее из одного синусоидального компонента определенной пространственной частоты. «Эффективный размер» этого компонента выражается в зависимости от модуляции М, представленной выражением
[ср. определения в разд. 1.1 и уравнение (1.05)]. Отношение модуляций в изображении и непосредственно в самом объекте именуется модуляционным коэффициентом передачи для этой частоты; этот коэффициент является показателем эффективности системы формирования изображения на этой частоте и обычно меньше единицы (кроме нулевой частоты). Выраженный как функция частоты в соответствующем диапазоне он представляет собой модуляционную передаточную функцию (МПФ) системы. Любые частотно - зависимые изменения фазы, вносимые системой, должны проявляться на изображении в виде горизонтальных смещений синусоидальных компонентов, составляющих изображение, как показано на рис. 5.2, б. В дополнение к МПФ имеется, следовательно, фазовая передаточная функция (ФПФ), хотя она часто не принимается в расчет. Указанные две функции связаны с оптической передаточной функцией (ОПФ) (или частотным откликом) системы следующим образом:
|
1 |
Оглавление
|