Изображение в оптической системе

Изобарический процесс 47 Изображение в оптической системе — Построение 231 Изоляционные. материалы — Коэффициент теплопроводности 119 [c.540]

Ранее было показано, что критерий концентрации энергии в пределах диска Эйри Е(8) позволяет достоверно оценить качество изображения в оптической системе. Однако большой объем вычислений критерия концентрации энергии не позволяет применить его, например, при численной оптимизации оптических систем методом расчета хода лучей. С другой стороны, наименее трудоемки при расчете хода лучей через систему лучевые критерии (3.14). Задача состоит в том, чтобы выяснить, насколько оценка качества изображения по лучевым критериям соответствует оценке по концентрации энергии, а также найти значения лучевых критериев, наиболее точно соответствующие граничному значений (6)= 0,73 при различных видах аберрационных иска ений. Для решения этих вопросов рассмотрим корреляционную статистику критериев качества. [c.99]

Аберрации вогнутых решеток подробно рассмотрены в работах [21, 74] на основе геометрической теории спектральных изображений. Общий подход основан на построении функции оптического пути и применении принципа Ферма для нахождения условий отсутствия тех или иных аберраций. В ряде работ [61, 92] развивается другой подход, эквивалентный методу хода лучей при построении изображений в оптических системах. Направляющие косинусы дифрагированного луча выражаются здесь через косинусы падающего луча и производные функции оптического [c.260]

Типичные случаи получения изображений в оптической системе следующие [c.10]

ПОГРЕШНОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ [c.11]

Образование изображения в оптической системе [c.344]

Фиг. 3.1. Схема, показывающая процесс получения изображения в оптической системе.

Фурье-спектр предмета с целью влияния на его изображения в оптической системе с когерентным освещением. [c.510]

Затрагивая вопрос о получении изображения малоконтрастного объекта, мы сталкиваемся с явлением понижения контраста изображения в оптической системе, изучение которого удобно осуществлять с помощью рассмотрения процесса изменения освещенности изображения для объекта, представляющего границу черного и светлого [c.149]

Изобарический процесс 2 — 47 Изображение в оптической системе — Построение 2 — 231 Изображение наглядное в чертежах 4 — [c.425]

Поскольку такой подход обычен в различных областях теоретической и прикладной физики, для нас нет ничего неожиданного в том, что формирование оптического изображения можно описать интегралом свертки, взятым по плоскости объекта, причем весовой функцией для интеграла служит распределение освещенности в изображении точечного источника. Такое представление кажется настолько логичным, что может возникнуть желание непосредственно воспользоваться всеми методами, разработанными в теории электрических цепей, и применить их для описания процесса образования изображения в оптических системах. Но безоговорочное применение этих методов в оптике может привести к ошибочным выводам, так как пространственные фильтры в некоторых отношениях существенно отличаются от временных фильтров. В дальнейшем мы будем рассматривать в основном лишь оптические системы, линейные относительно квадрата электрического вектора, усредненного по времени, т. е. интенсивности света. Тем не менее значительная часть излагаемого материала будет применима (с некоторыми модификациями) к инфракрасным, телевизионным [c.30]

Внешняя функциональная модель описывает общие закономерности формирования изображения в оптических системах, не связанные с физическими принципами их работы. Она используется на высшем уровне проектирования, где оптическая система рассматривается с внешних позиций как обобщенный преобразователь некоторого сигнала. Поэтому полученные закономерности и характеристики — внешние характеристики — являются общими, пригодными для описания любых приборов, формирующих изображение независимо от их устройства и при соблюдении принятых ограничений. [c.18]

Обычно в оптических системах объект и его изображение находятся в одной и той же среде (в воздухе), т. е. /ii == 2- Тогда передний и задний фокусы системы становятся равными друг другу, главные плоскости сливаются с узловыми плоскостями, а главные точки — с узловыми точками. В этом случае у — l/(i. [c.186]

Изображение входного люка в оптической системе называют выходным люком (52 2 на рис. 14.7). [c.323]

Аберрация оптических систем — искажения, погрешности изображений, формируемых оптическими системами. Аберрации оптических систем проявляются в том, что оптические изображения не вполне отчетливы, не точно соответствуют объектам или оказываются окрашенными. [c.196]

В оптической системе коллиматора лучи образуют изображение предмета в фокальной плоскости объектива. Это изображение в увеличенном виде рассматривается наблюдателем через окуляр I [c.22]

Как уже отмечалось, роль дифракции в оптических системах формирования изображения как его промежуточного шага составляет основное содержание гл. 5. В связи с этим следует заметить, что картина дифракции Фраунгофера, определяемая объектом (таким, как рассматриваемая здесь апертурная маска), наблюдается в плоскости, где в качестве объекта формируется изображение источника (см. рис. 1.7) типичным примером является картина, получаемая при наблюдении уличного фонаря через занавеску. С помощью понятия сопряжения, имеющего тот же смысл, что и в геометрической оптике (где рассматривается изображение, формируемое в плоскости, сопряженной объекту) картина дифракции Фраунгофера рассматривается в плоскости, сопряженной источнику излучения. (Схематично это показано на рис. 5.5.) [c.24]

Качество объектива, т. е. системы, формирующей изображение, оценивают, естественно, по качеству этого изображения. Последний термин можно трактовать по-разному. В более широком смысле под качеством изображения понимают совокупность параметров, характеризующих изображение какого-либо протяженного объекта. При такой трактовке на качество изображения помимо оптической системы влияет большое количество других факторов способ освещения, условия регистрации или наблюдения изображения, наконец, структура изображаемого объекта. Если же необходимо охарактеризовать качество оптической системы как таковой, прежде всего с точки зрения ее аберрационных свойств, рассматривают изображение точечного источника (импульсный отклик). В этом случае также принимают во внимание условия эксплуатации системы. При оценке качества точечного изображения учитывают, например, способ регистрации изображения. Однако влияние этого и подобных факторов минимально и сводится в основном к отбору критериев, по которым производить оценку наиболее целесообразно. [c.81]

В главах 1, 2 было показано, что аберрационные свойства ДЛ существенно отличаются от свойств их рефракционных аналогов—сферических преломляющих поверхностей. Отличия заключаются прежде всего в том, что аберрационное разложение плоской осевой ДЛ обладает лучшей сходимостью. Кроме того, технология изготовления ДЛ методом фотонабора (см. гл. 7) позволяет эффективно управлять значением их сферической аберрации, не влияя на полевые аберрации. Наконец, условие Пецваля (2.42), определяющее возможность получения плоского стигматического изображения, выполняется в оптических системах на основе ДЛ автоматически, независимо от оптической силы и значения сферической аберрации элементов системы. [c.104]

Фазово-контрастные объективы со специальной пластинкой в оптической системе предназначены для наблюдения методом фазового контраста. Однако они могут применяться и для обычных наблюдений, но при этом дают менее четкое изображение. [c.25]

Согласованные фильтры, синтезированные на ЭВМ, могут использоваться также в оптических системах обнаружения объектов на изображениях, или, как их не вполне точно называют, системах распознавания образов . Многими исследователями этой проб- [c.155]

Пространственная когерентность играет важную роль в образовании изображения в оптических системах (приборах). Вследствие таутохронизма оптических систем (см. 20) световые колебания в изображениях различных точек соответствуют одновременным колебаниям в источнике света, т. е. в изображаемом предмете. Вместе с тем, в результате дифракционных явлений и аберраций в каждую точку плоскости изображения приходят волны, испущенные разными точками предмета. Если предмет самосветящийся, то колебания в разных его точках некогерентны и в изображении можно складывать интенсивности от разных точек предмета, приходящие в данную точку плоскости изображения. Если же предмет несамо-светящийся, то разные его точки, вообще говоря, частично когерентны и складывать интенсивности нельзя. Действительно, неса-мосветящиеся предметы наблюдаются в результате рассеяния волн, падающих на предмет от постороннего источника света. Если им служит точечный источник света, то световые колебания во всех точках освещаемого предмета находятся в строго определенных фазовых соотношениях, т. е. полностью когерентны, и в изображении следует складывать не интенсивности, а амплитуды колебаний, приходящих от разных точек предмета в данную точку плоскости изображений. [c.105]

Оптические системы согласованной пространственной фильтрации могут найти применение для решения задач обнаружения полностью известных двумерных сигналов (изображений) на сложном шумоподобном фоне, для идентификации изображений в оптических системах распознавания образов, а также для корреляционного анализа изображений. [c.239]

Дисторсия. В отличие от рассмотренных выше аберраций, ухудшающих резкость изображения, в оптических системах возможно искажение (дисторсия) геометрической формы изображения протяженного предмета. Если линейное увеличение растет по мере удаления от оптической оси к краям поля зрения, изображение квадрата приобретает вид подушки (рис. 7.26, а). Так бывает при расположении ограничивающей пучки диафрагмы позади линзы. Если диафрагма находится перед линзой, увеличение по краям поля зрения меньше, чем в центре, и изображение квадрата приобретает вид бочки (рис. 7.26,6). В системе двух линз при расположении диафрагмы между линзами можно добиться почти полного уничтожения дис-торсии, так как подушкообразная дисторсия, создаваемая первой линзой, компенсируется бочкообразной дисторсией второй линзы. [c.357]

Р2.9. Аберрации оптических систем. Искажения изображения в оптических системах называют аб рациями. Геометрические аберрации возникают в оптической системе при использовавни широких и наклонных пучков света. Хроматическая аберрация возникает в немонохроматическом свете и обусловлена дисперсией света (см. Р1.9) в преломляющих элементах оптической системы. У зеркальных элементов оптических систем хроматическая аберрация отсутствует. [c.206]

АБЕРРАЦИЯ — искажение изображений, получаемых в оптических системах при использовании широких пучков света, а также при применении немонохроматического света АБСОРБЦИЯ— объемное поглощение вещества жидкостью или твердым телом АВТОИОНИЗАЦИЯ — процесс ионизации атомов в сильных электрических полях АВТОКОЛЕБАНИЯ— незатухающие колебания в неконсервативной системе, поддерживаемые внешним источником энергии, вид и свойства которых определяются самой системой АДГЕЗИЯ — слипание разнородных твердых или жидких тел, соприкасающихся своими поверхностями, обусловленное межмолекулярным взаимодействием АДСОРБЦИЯ — поглощение веществ из растворов или газов на поверхности твердого тела или жидкости АКСИОМА механических связей — действие связей можно заменить соответствующими силами (реакциями связей), а всякое несвободное твердое тело можно освободить от связей, заменив действие связей их реакциями, и рассматривать его как свободное, находящееся под действием приложенных к нему активных сил и реакций связей АКСИОМЫ [механики (закон инерции) — материальная точка, на которую не действуют никакие силы, имеет постоянную по модулю и направлению скорость статики (система двух взаимно противоположных сил, равных по напряжению и приложенных в одной точке, находятся в равновесии система двух равных по напряжению взаимно противоположных сил, приложенных в двух каких-либо точках абсолютно твердого тела и направленных по прямой, соединяющей их точки приложения, находятся в равновесии всякую систему сил можно, не изменяя оказываемого ею действия, заменить другой системой, ей эквивалентной две системы сил, различающиеся между собой на систему, эквивалентную нулю, эквивалентны между собой)] [c.224]

В общем случае в оптических системах формирования изображения имеется диафрагма, которая регулирует способность системы собирать свет. Эта апертурная диафрагма, нередко помещаемая между различными линзовыми элементами систем, неизбежно приводит к возникновению дифракции. Со стороны объекта (т. е. источника) эта апертура называется входным зрачком, а со стороны изображения-выхос)ньш зрачком. На языке инструментальной (приборной) оптики зрачки являются, таким образом, изображениями апертурной диафрагмы, построенными в пространствах объекта и изображения. А определенная уже в разд. 2.2 апертурная функция, представленная в координатной системе пространства изображения, называется выходной) функцией зрачка. [c.35]

Идея голографических фильтров была впервые поставлена на обсуждение А. Ван дер Люгтом в 1963 г. [61] (более доступна его статья [И]) в связи с их возможным использованием при детектировании (обнаружении) сигнала. С того времени сфера применения фильтров была расширена и включает коррекцию ( выравнивание ) аберраций в оптических системах, компенсацию движения изображения и т.д. Прежде чем рассматривать применение, нам необходимо ознакомиться с основными принципами работы фильтра этого типа. [c.116]

С появлением ЭВМ в 50-х годах стало возможным получать подробную характеристику оптических систем. В [10, гл. XI описаны различные современные методы оценки качества изображения, образуемого оптическими системами, в том числе и методы вычисления частотио-коитрастиой характеристики (ЧКХ), которая в настоящее время сужит наиболее исчерпывающим критерием оценки качества изображения. Напомним, что ЧКХ является уточнением понятия разрешающей способности. В качестве объекта принимается мира с синусоидальным распределением светимости и единичным контрастом.. Контраст изображения этой миры, образуемого объективом, оказывается функцией от частоты R (число штрихов на I мм в изображении) и от направления штрихов. Частотио-контрастной характеристикой называют зависимость контраста К от частоты R при заданных направлениях штрихов (обычно горизонтальное и вертикальное). [c.208]

Таким образом, основная задача оценки качества изображения, даваемого оптической системой, может быть сведена к задаче о вычислении распределения светимостей в изображении миры-решетки с синусоидальным распределением светимостей. Это изображение (при выполнении условия изопланатизма, т. е.когда все точки объекта изображаются одинаково) обладает также синусоидальным распределением светимостей, причем период распределения равен, периоду в объекте, умиожеиному на линейное увеличение оптической системы при этом контраст изображения меньше контраста- объекта в К раз н изображение смещено по сравнению, с гауссовым изображением объекта на некоторую величину Pi, составляющую определенную долю периода р. Это смещение обычно выражается в угловой мере под названием [c.593]

Четвертая глава посвящена методам записи синтезированных голограмм, т. е. преобразованию массива чисел, описывающих голограмму, в физическую голограмму, способную работать в оптической системе. Рассматриваются и сравниваются менаду собой методы многоградационной и бинарной записи на амплитудных и фазовых средах, методы записи цветных голограмм. Приведены примеры синтезированных голограмм и восстановленных изображений. [c.5]

На голограммах диффузных объектов ограничение диапазона значений голограммы сказывается в появлении шума диффузности. Характер искажений изображений зеркальных объектов можно оценить по рис. 5.1, на котором представлено изображение, восстановленное с синтезированной голограммы в оптической системе,-Он показывает, что в результате ограничения отсчетов голограммы восстановленное изображение оказывается контурным. Этот факт имеет простое объяснение. Динамический диапазон Фурье-голо-грамм зеркальных объектов очень велик, ибо очень велика разница между интенсивностями низких и высоких пространственных частот их спектра Фурье. В результате ограничения, а также квантования значений голограммы соотношение между низкими и высокими пространственными частотами нарушается в пользу последних, что и приводит к передаче в основном только контурной информации [81]. Правильным выбором функции, корректи-руюш ей нелинейность регистратора, можно частично уменьшить искажения восстановленного изображения. [c.107]

На рис. 7.12, а, б приведены изображения амплитудных частей винеровских фильтров для двух значений использовавшиеся в этой схеме. В качестве энергетического спектра неискаженного изображения был использован спектр, усредненный по четырем фраЫентам исходного изображения, выбранным случайным образом. Результат использования одного из этих фильтров в оптической системе (рис. 7.11) показан на рис. 7.13, а, б а — ис- [c.151]

Один из новых и весьма привлекательных методов извлечеиия признаков опознаваемого объекта состоит в вычислении статисти- ческих моментов [228]. В оптической системе, реализующей этот метод рис. 5.12), исходное изображение f(x, у) проецируется на маску с пропусканием g x-, у) и результирующее произведение интегрируется по пространственным координатам. На выходе од-ноэлементного фотоприемника появляется сигнал, пропорциональный величине f x-, y)g x-, y)dxdy. Если пропускание маски имеет вид одночлена g x у) х у", то сигнал фотоприемника представляет собой один из геометрических моментов входного изображения. Использование голографической маски позволяет [c.276]

По-другому выглядят спеклы, образующиеся в оптической системе с кольцеобразной апертурой. В этом случае сохраняется центральная симметрия в дифракционном изображении, однако вторичные максимумы имеют интенсивность, сравнимую с интенсивностью центрального максимума (см. рис. 55,6). При зтом диаметр центрального максимума олре-деляется внешним диаметром кольца, а размер области, занимаемой вторичными максимумами - шириной кольца. Что касается щ>одольной структуры спеклов, формируемых с помощью кольцеобразной апертуры, то можно говорить от том, что наша Ъигара находится как бы в нескольких обертках . [c.108]

Рассмотрим принцип получения информации о перемещении объекта в виде спекл-интерферограммы на примере простого случая, когда объект смещается как жесткое целое в собственной плоскости. Пусть в плоскости изображения (.v> ) оптической системы помещается фотопластинка, которая в процессе первой зкспозиции регистрирует интенсивность субъективной спекл-картины 1(х, у). Если объект смещается вдоль оси X на величину Xq н производится вторая зкспозиция, то амплитудное пропускание обработанной фотопластинки можно представить [153] в виде [c.113]

Фильтрация во френелевской зоне. Рассмотрим теперь фильтрацию во френелевской зоне в общем случае произвольного расположения восстановленного изображения относительно голограммы. Заметим при зтом, что для проведения любого вида фильтрации несущественно, совпадает ли изображение с плоскостью голограммы или локализуется вне этой плоскости. Пусть восстановленное изображение переотображается оптической системой из двух соосных линз (рис. 75), содержащей зкран с фильтрующей апертурой в плоскости которая находится на расстоянии / от ее фокальной плоскости (d2 = f l). Для смещенного состояния объекта световое поле в плоскости восстановленного изображения представим в виде [c.147]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...