Передаточная функция оптической системы (см. Характеристики)

Передаточная функция оптической системы (см. Характеристики) 82—83 [c.302]

Функция к и Ог) комплексная. Ее модуль /г(Оь 2) называется модуляционной передаточной функцией оптической системы или КЧХ системы. Эта характеристика наиболее полно определяет свойства оптической системы передавать частотно-контрольный спектр объекта при построении его изображения. Как было уже показано, исходной величиной для определения модуляционной пере- [c.95]

Эта теорема выражает связь между изображением i протяженного объекта и самим объектом о в зависимости от характера изображения i точечного объекта, даваемого рассматриваемым оптическим прибором. Связь эта, правда, выражается не непосредственно, а через преобразования Фурье, т. е. через распределение амплитуд и фаз в выходном зрачке телескопа. Характер изображения о точечного объекта, даваемого телескопом, определяет, как будет передан вид протяженного объекта о. Функция г о называется аппаратной или передаточной функцией оптического прибора. Функцию If и, v), являющуюся фурье-преобразованием изображения to ix, у ) точки, принято называть частотно-контрастной характеристикой (ЧКХ) системы. [c.60]

При проектировании и анализе линейных электрических цепей один из методов состоял в исследовании выходного сигнала, полученного способом, описанным выше, для случая формирования оптического изображения, т.е. путем свертки входного сигнала (представленного последовательностью импульсов с изменяющейся амплитудой) с единичным импульсным откликом системы. Однако интегрирование, необходимое для исследования влияния различных фильтров, при этом становилось очень сложным. Еще более трудным было обращение свертки, применяемое при проектировании фильтров с условием создания определенных выходных сигналов по заданным входным. Именно применение теоремы свертки обеспечило во многих случаях столь необходимые упрощения. Из этой теоремы следует, что спектр временных частот на выходе линейной электрической системы является просто произведением входного частотного спектра и частотного спектра единичного импульсного отклика системы (ее передаточной функции). Интегрирование во временной области заменяется более простой операцией перемножения в частотной области. Более того, полная частотная характеристика нескольких последовательно включенных фильтров является просто произведением их собственных передаточных функций. Поэтому неудивительны замечания о том, что если бы теория цепей была ограничена временным подходом, то она никогда не получила бы такого развития. [c.87]

Несмотря на то что при переходе от плоскостей к сферам формулы преобразования угловых аберраций пятого порядка существенно усложняются [ср. формулы (2.5) и (2.8)], в развернутых соотношениях для канонических коэффициентов волновой аберрации (2.9) это усложнение не столь заметно. Помимо чисто аналитического расчета (см. гл. 4) формулы (2.9) можно использовать в качестве основы для программы расчета на ЭВМ таких характеристик оптической системы, как волновая аберрация, оптическая передаточная функция и др., без прослеживания хода лучей через систему, а следовательно, с минимальными затратами машинного времени. Такой метод расчета оправдан, если аберрации седьмого порядка в данной оптической системе незначительны по сравнению с аберрациями третьего и пятого порядков, что бывает не всегда. [c.49]

Однако понятие импульсного отклика материала позволяет перейти к более полной и более удобной пространственно-частотной характеристике материала — к модуляционной передаточной функции (МПФ . Модуляционная передаточная функция является частным случаем оптической передаточной функции (см. гл. 3) и представляет собой фурье-образ импульсного отклика системы [c.132]

Из выражения (7.1.2) следует, что рассматриваемая оптическая система пространственной фильтрации линейна по отношению к комплексной амплитуде света и является пространственно-инвариантной. Следовательно, в рамках теории линейных систем ее достаточно полно можно описать передаточной функцией H(v, Vj,) и импульсной характеристикой h(u, v), которые связаны между собой преобразованием Фурье [c.227]

Основным элементом системы демодуляции амплитудно-модулированного (AM) светового излучения является фотоприемник— прибор, который, получив на входе световой сигнал, дает на выходе электрический сигнал. Изучаем ли мы шумы, которые проявляются как AM лазерного излучения, рассчитываем ли характеристики световых модуляторов с AM потока или конструируем коммуникационные или радарные системы с применением AM оптической несущей, мы должны знать передаточную функцию используемого фотодетектора. Эта передаточная функция — [c.498]

Формула (2.77) наглядно описывает механизм передачи пространственных частот оптической системой каждой составляющей соответствует коэффициент передачи М(озд , озу) (в общем случае комплексный), который обычно называется оптической передаточной функцией (ОПФ). Модуль М(о)х, озу) часто называется частотно-контрастной характеристикой системы. ОПФ и функция размытия точки дают исчерпывающее описание качества оптического изображения и является эквивалентными характеристиками передачи пространственных частот. [c.75]

Как мы только что показали, у центрированных систем область зрачка Йо в канонических координатах представляет собой круг единичного радиуса. Зрачковая функция совместно с длиной волны А и апертурами Аху Ау, Ах, Ау составляют полную внутреннюю модель оптической системы в пределах данной зоны и для данной длины волны (зональную монохроматическую модель). Эта модель позволяет полностью определить все передаточные характеристики оптической системы, а затем промоделировать формирование изображения в соответствии с материалом, изложенным в предыдущем параграфе. [c.41]

Зная внутренние характеристики оптической системы, а именно зрачковую функцию для всех точек предмета, мы можем полностью определить все свойства изображения, формируемого системой, вычислив структурные передаточные характеристики, функцию рассеяния точки (ФРТ) или оптическую передаточную функцию (ОПФ). Как было показано в гл. 2, эти характеристики однозначно связаны со зрачковой функцией и, в свою очередь, определяют изображение любого предмета, формируемое данной системой. Таким образом, на стадии проектирования мы можем осуществить сколь угодно полное численное моделирование работы оптической системы. [c.144]

В настоящей главе мы рассмотрим математический аппарат и алгоритмы, позволяющие по известной зрачковой функции определить передаточные характеристики оптических систем — ФРТ и ОПФ. Следует заметить, что сама оптическая система и ее конструктивные параметры не нужны для решения вопросов, обсуждаемых в этой главе. Зрачковая функция полностью заменяет собой оптическую систему, которую она представляет. При этом совершенно неважно откуда получена зрачковая функция либо из расчета лучей, рассмотренного в гл. 3, либо экспериментальным путем при исследовании изготовленных оптических систем, либо вообще сконструирована искусственно и не соответствует никакой конкретной оптической системе. [c.144]

Функция 6( 1, б 2) называется пространственно-частотной характеристикой (ПЧХ) распределения яркости объекта. Функция 1[ 2), определяющая вл 1яние оптической системы на изменение пространственно-частотного спектра объекта в процессе создания изображения, называется комплексной пространственно-частотной передаточной функцией оптической системы. [c.95]

Определение функции (Оь Ог) для реальных объектов и ее вычисление — весьма сложная задача, так как в качестве объекта должен быть выбран такой иространственный спектр, который содержал бы набор всех частот, пропускаемых оптической системой. Поэтому одним из м-етодов расчета передаточной функции оптической системы является использование точечного излучателя, обладающего свойствами дельта-функции, пространственно-частотная характеристика которого постоянна и равна 6(- , 02) = 1- [c.95]

Наиболее трудно даже теоретически синтезировать оптическую систему с заданной передаточной функцией (пространственно-частотной характеристикой), а в ряде случаев это и вообще невозможно. Например, невозможно получить оптическую передаточную функцию, дентрированную относительно достаточно высокой пространственной частоты, поскольку оптические системы являются фильтрами нижних частот. Как правило, из-за технологических трудностей, а также из-за сложности и многообразия порой противоречивых задач, которые должны быть решены приемником излучения, создать приемник с пространственно-частотной характеристикой, удовлетворяющей условию оптимизации всего ОЭП или. его системы первичной обработки информации, как правило, не удается. Поэтому в состав ОЭП приходится вводить специальные пространственные фильтры, которые большей частью представляют собой растры. (Некоторые распространенные типы растров были описаны в 1.3). Кроме них, пространственным фильтром может быть также мозаичный (многоплощадочный) приемник излучения. Некоторые аспекты синтеза оптимального пространственного фильтра путем использования такого приемника с заданным законом распределения чувствительности отдельных элементов рассмотрены в [143]. [c.84]

Функцию H(vx, y) иногда называют когерентной передаточной функцией. Фактически она является амплитудной частотно-контрастной характеристикой системы. Соответствующую функцию Я(vx, Vy)=iF[/i( , т) )] для нскогерентного света называют оптической передаточной функцией. Она является частотно-контрастной по интенсивности характеристикой системы. Обе эти функции характеризуют передачу пространственной информации светоинформационными системами. [c.83]

До сих пор при рассмотрении задачи восстановления истинного распределения интенсивности на объекте не учитывалось влияние шума. Между тем именно шум является основным ограничивающим фактором при повышении разрешающей способности оптических систем выше дифракционного предела путем апостериорной обработки формируемых ими изображений. В действительности регистрируемое изображение не является чистой сверткой распределения интенсивности на объекте с импульсной характеристикой оптической системы, а представляет собой аддитивную смесь этой свертки с шумом. Если уровень шума значителен, то использование инверсного пространственного фильтра не обеспечит получения желаемого результата из-за искажения шумом изображения на выходе схемы пространственной фильтрации. Дело в том, что корректируемые передаточные характеристики в большинстве случаев являются осциллирующими знакопеременными функциями, принимающими нулевое значение. Так, например, передаточная характеристика дефокусированной оптической системы имеет вид [c.248]

До сих пор мы рассматривали два весьма отличных друг от друга раздела науки теорию линейной фильтрации и геометрическую оптику. Теперь мы попытаемся обосновать необходимость введения этих разделов, показав, как они оба в действительности тесно связаны с представлением о формировании изображения в оптических приборах в результате фильтрации пространственных частот. Ранее мы указывали, что свойства системы определяются либо импульсной реакцией системы (функцией Грина), либо ее преобразованием Фурье, т. е. частотной характеристикой системы. В онтике импульс представляет собой точечный источник света в пространстве объектов, а функция Грина для прибора (называемая функцией рассеяния в литературе по оптике) дается распределением освещенности в изображении точки. Оптическая частотная характеристика является тогда двумерным преобразованием Фурье этого распределения и называется оптической контрастно передаточной функцией. Исходя из сказанного, мы можем с незначительными модификациями применить к оптическим системам представления теории линейной фильтрации, которые хорошо установлены в области электрических цепей. [c.113]

Ктк известно, оптическая передаточная функция (ОПФ) линзовых систем зависит от вида входного, выходного зрачка и пространственного фильтра в общей фокальной плоскости системы С позиции классической (аналоговой) томографии указанные характеристики оптической системы влияют на геометрию зондирования объекта, например определяют форму траектории источника излучения. Поэтому трехмерная ОПФ афокальной системы определяется трехмерной передаточной функцией классического томог- [c.196]

Использование внутреннего поперечного электрооптического эффекта определяет некоторые существенные отличия ПРИЗа от модуляторов с продольным эффектом по функциональным возможностям и параметрам. Одно из них связано с необычной для светочувствительных регистрирующих сред передаточной характеристикой. Для ПРИЗа она представляется двумерной комплексной нечетной функцией, имеющей нулевое значение в начале координат, как это обсуждалось в разделе 7.5.2 для ПВМС с поперечным электрооптическим эффектом. В результате после записи изображения воспроизводятся в преобразованном, закодированном виде с подавленной нулевой компонентой в фурье-спектре считываемого изображения. Такое преобразование оказывается весьма полезным в некоторых системах оптической обработки информации. Свойство автоматически выполнять преобразование изображений отражено в названии модулятора (ПРИЗ — аббревиатура от преобразователь изображений ). Кроме того, в определенном режиме работы ПРИЗ имеет необычные динамические свойства — так называемый эффект динамической селекции изображений, который будет обсуждаться ниже. [c.171]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...