Изображение некогерентное освещение

Зависимость интенсивности в центре изображения щели и его ширины от ширины щели для когерентного и некогерентного освещения иллюстрируется кривыми 1—4 на рис. 6. Различиями в этой зависимости (кривые 3 и 4) объясняется небольшое ухудшение четкости изображения линий на спектрограммах при фокусировке источника света на щель прибора. [c.21]

В этой главе в общих чертах показаны главные положения фурье-анали-за при формировании оптического изображения и его обработке в условиях когерентного и некогерентного освещения. Они включают как одиночное преобразование Фурье, так и преобразование в сочетании со сверткой и корреляцией. Следует, однако, сразу же привлечь внимание к тому факту, что важность этих положений не ограничивается обработкой данных, имеющих оптическое происхождение. В настоящее время можно привести большое число примеров, когда методы оптической обработки используются для данных, по своей природе не являющихся оптическими. Основная причина кроется в том, что математические операции, которые применяются для большинства оптических систем, часто используются также в системах связи. Оптический аналог весьма привлекателен, поскольку ему свойственно преимущество двумерного представления и параллельной обработки данных. Этот способ во все увеличивающейся степени внедряется в практику в связи с разработкой электронно-оптических устройств сопряжения в сочетании с ЭВМ. Когда по каким-то причинам оптические методы не употребляются, ЭВМ может применяться изолированно в целях использования тех же фундаментальных принципов для цифрового изображения и обработки. [c.84]

Вторая модель формирования изображения, которую мы рассматриваем в разд. 5.2, применима к условиям как когерентного, так и некогерентного освещения. И здесь Рэлей внес важный вклад [51], на этот раз под влиянием более ранних работ Эри и Гельмгольца. Модель представляет изображение как комбинацию картин Эри (или более сложных картин, если присутствуют аберрации), которые оптическая система должна создавать отдельно для света из каждой точки объекта. Если освещение некогерентно, то интенсивности картин Эри, определяемые всеми точками объекта, являются просто аддитивными. Если же оно когерентно, то присутствует интерференция и тогда изображение математически представляет собой комбинацию картин Эри с комплексными амплитудами, Рэлей рассматривал оба предельных случая. При пред- [c.85]

Рассмотрим принципы обработки изображений оптическими методами с целью улучшения их качества. Будем полагать, что обрабатываемое изображение предварительно зарегистрировано на некотором носителе, т. е. оптическая обработка изображений носит апостериорный характер. Это не означает, конечно, что рассматриваемые алгоритмы обработки нельзя реализовать в реальном времени (при наличии соответствующей элементной базы), однако анализ обработки фотоизображений удобен в методическом отношении и, кроме того, значительное число практических применений метода пространственной фильтрации связано с необходимостью обработки именно фотоизображений, получаемых при некогерентном освещении. [c.244]

Как известно [13], распределение интенсивности в сформированном оптической системой изображении i( , v) при использовании некогерентного освещения представ- [c.244]

Таким образом, случай когерентного освещения подобен случаю некогерентного освещения при условии выполнения суммирования изображений различных точек объекта по комплексным амплитудам, а не по освещенностям. [c.66]

Все нео бходимые элементы для исследования случая периодических структур уже получены в гл. 3 (пропускание частот при когерентном и некогерентном освещении), и мы ограничимся здесь лишь выводом выражения для контраста изображения миры Фуко, большое практическое применение которой оправдывает выбор этого примера. [c.80]

Изображение при некогерентном освещении [c.90]

Таким образом, контраст изображения тонкой темной линии при когерентном освещении выше, чем при некогерентном если сравнить его с выражением (5.16), то найдем, что контраст теперь в 2,36 раза выше, чем при некогерентном освещении. Заметим, что распределение энергии в изображении тонкой светлой линии дается формулой [c.99]

Влияние малых аберраций на качество изображения линии (некогерентное освещение) [c.164]

Влияние малых аберраций на контраст изображения периодического объекта (некогерентное освещение) [c.165]

На фиг. 135 показано, как меняется функция ЕЕ , если постепенно переходить от когерентного освещения (случай с ст очень мало) к некогерентному освещению (случай с это соответствует отверстию конденсора, равному отверстию объектива а= 1). Из графиков становится понятным, как последовательно изменяется изображение точки при переходе от функции 2Jj(Z)/Z к функции [2yi(Z)/ Z]2. [c.281]

Гл. 3 посвящена процессу образования изображения при некогерентном освещении. Вводится понятие передаточной функции и устанавливается связь ее с получаемым изображением с использованием, в частности, плоскости пространственных частот. В заключение разбираются два крайних примера точечный источник и синусоидальный по интенсивности предмет. [c.8]

ОБРАЗОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ НРИ НЕКОГЕРЕНТНОМ ОСВЕЩЕНИИ [c.43]

ОБРАЗОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПРИ НЕКОГЕРЕНТНОМ ОСВЕЩЕНИИ 49 [c.49]

Рис. 45. Изображения буквы, R , восстановленные путем нахождения фурье-образа голограммы, полученной на светоделительной установке (рис. 44 ) при пространственно-некогерентном освещении.

В случае образования изображения при некогерентном освещении, для которого картина дифракции или функции разброса имеет вид [c.211]

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ В ИЗОБРАЖЕНИИ ЩЕЛИ ПРИ КОГЕРЕНТНОМ И НЕКОГЕРЕНТНОМ ОСВЕЩЕНИИ [c.18]

Путем изложенных рассуждений мы нашли необходимые условия формирования изображения при некогерентном освещении достаточные же условия требуют несколько более детального обсуждения. Так как в формуле (7.2.59) перемножаются выражения, содержащие К и 1о, на самом деле нужно рассмотреть свертку угловых спектров величин К и to, чтобы найти достаточны условия для рассматриваемых угловых размеров. Сделав это, мы получим одно необходимое и достаточное условие [c.306]

В работе [7.17] была рассчитана зависимость этих величин от уо в случае щелевого некогерентного источника и щелевой функцин зрачка. Если 0з — угол, под которым виден источник, а 0р — угол, под которым виден зрачок системы, формирующей изображение, со стороны объекта, то Ж А (го) и Ж А (2уо) оказываются функциями отнощения 0р/0з (так же как и Уо)- Это указывает на то, что характеристики системы зависят от когерентных свойств освещения объекта. На рис. 7.13 представлены кривые кажущихся передаточных функций на частотах Уо и 2уо при разных значениях отношения 0р/0з. Заметим, что условие 0р/0з— 0 соответствует приближению к полностью некогерентному освещению, а условие 0р/0з оо — приближению к полной когерентности. [c.312]

В заключение отметим, что распределение средней интенсивности Т х,у) в изображении когерентно освещаемого шероховатого объекта совпадает с интенсивностью, которая. наблюдалась бы, если бы объект освещался пространственно некогерентным светом с той же самой спектральной плотностью мощности. Некогерентное освещение можно считать эквивалентным быстрой временной последовательности пространственно-когерентных волновых фронтов, эффективная фазовая структура каждого из которых исключительно сложна и совершенно не зависит от фазовой структуры других членов последовательности. Таким образом, проинтегрированная по времени интенсивность изображения, наблюдаемая при пространственно-некогерентном освещении, идентична усредненной по ансамблю интенсивности 7 (х, у) (в предположении одинаковой ширины по- [c.331]

Разрешающая способность микроскопа при некогерентном освещении. Пусть самосветящийся предмет рассматривается с помощью микроскопа. Так как изображение в фокальной [c.359]

ИЗОБРАЖЕНИЕ ПРИ КОГЕРЕНТНОМ И НЕКОГЕРЕНТНОМ ОСВЕЩЕНИИ [c.319]

При некогерентном освещении (рис. VII.17, й) распределение интенсивности по контуру линии равномерное, и форма контура близка к кривой Гаусса. Полуширина линии приблизительно равна размеру геометрического изображения щели, когда ширина ее больше нормальной (s > s ). При ширине щели меньше нормальной контур линии искажается не сильно. [c.377]

На рнс. 143 показана схема растровой съемки кинофильма с трехмерным изображением при некогерентном освещении с помо- [c.268]

В этом случае проблема более проста, чем в случае некогерентного освещения. В самом деле, рассмотрим распределение комплексных ам плитуд Q у, z) на плоскости объекта математическое выражение принципа Гюйгенса — Френеля [соотношение (3.10)] показывает, что распределение амплитуд на сфере с центром в О есть преобразование Фурье функции Q(y, z). Эта сфера сравнения S может, в частности, опираться на контур 1входного зрачка прибора, и для того, чтобы перейти к распределению амплитуд на сфере S с центром в О, достаточно вычислить изменение оптического пути L 1между этими двумя сферами [соотношение (3.11)], т. е. аберрацию прибора. Наконец, изображение представляется преобразованием Фурье распределения амплитуд на S, и мы увидим, что образование изображения по существу есть следствие двух дифракций одна соответствует переходу от объекта до входного зрачка, другая — от выходного зрачка до изображения. Поскольку каждой из этих дифракций соответствует свое преобразование Фурье, закон фильтрования представляется весьма простым. Если коэффициент пропускания прибора мало меняется, можно утверждать, что все частоты, распространяющиеся в направлении, проходящем через входной зрачок, пропускаются [иногда с изменением фазы, возникающим в результате действия величины h ( Д) в соотношении (3.11)] частоты же более высокие, направляющие дифрагированные волны мимо зрачка, исключаются это и есть основная идея теории Аббе о разрешающей силе микроскопа. [c.69]

С помощью весьма трудоемких вычислений мож но при любом контрасте изучить, как из1меняется изображение некоторых типичных объектов точек, линий, краев светлого поля и т. д. На фиг. 64 приведены полученные Сланским результаты, дающие представление об изменении вида изображения, когда понемногу раскрывается отверстие конденсора (а возрастает) при а—О результаты соответствуют когерентному освещению, а при а=оо — некогерентному освещению. Отметим, что изменения в основном происходят достаточно монотонно можно считать, что до значения а, равного приблизительно А, изображение остается практически таким же, как и при когерентном освещении [c.146]

Отсюда естественно возникает мысль, что новое фильтрование простран-ственных частот, осуществленное в фотографическом изображении, может его улучшить. Действительно, законы фильтрования — оптический v )] и эмульсии [deiyJ, v )] — оба являются законами пропускания низких частот , и различные частоты постепенно ослабляются вплоть до той, при которой пропускание равно нулю (например, при предельной оптической частоте). Но мы видели, что контраст подробностей в изображениях в сильной степени зависит от хода закона фильтрования — даже стигматический прибор с круглым зрачком дает для изображения маленькой темной линии контраст 8/(1,2Л/а ) в случае некогерентного освещения и приблизительно вдвое больше при когерентном освещении. Однако полная ширина полосы пропускания частот при некогерентном освещении равна 4а Д и только 2а % при когерентном освещении пучком, параллельным оси. Следовательно, изменяя множитель контраста в пределах полосы пропускания, можно заметно влиять на контраст участков изображения. Предыдущие соображения наводят на мысль, что преобразованием этого закона, исходя из случая некогерентного освещения, можно, в частности, вчетверо увеличить контраст изображения маленькой темной линии. [c.253]

Гл. 6 содержит теоретические и экспериментальные основы оптической голографии, которую Габор назвал методом образования изображения путем восстановления волнового фронта. Здесь рассматриваются проективная голография Френеля, без-линзовая голография Фурье с высоким пространственным разрешением и метод устранения эффекта протяженности источника с целью сохранения высокого пространственного разрешения по предмету. Затем излагается требование к когерентности света в голографии. В конце главы описан классический эксперимент Строука с голограммой, полученной при некогерентном освещении, и даны экспериментальные обоснования возможности применения голографических принципов для рентгеновских лучей. [c.9]

Несмотря на то что все признавали необходимость разработки голографии при некогерентном освещении, никому не удавалось реализовать ее на опыте. Только в 1965 г. Строук и Ре-стрик [68] сначала доказали теоретически, а затем подтвердили экспериментально, что с помощью монохроматического, но пространственно-некогерентного излучения можно получить голограмму Фурье для случая протяженных предметов. При восстановлении путем преобразования Фурье в фокальной плоскости линзы получались высококачественные изображения предметов. [c.176]

Строук и Рестрик [68], используя аналогию с голографической спектроскопией Фурье, обратили внимание на то, что голограмму Фурье можно получить также и от протяженных предметов при монохроматическом пространственно-некогерентном освещении. Восстановленное изображение образуется при повторном преобразовании Фурье, например, путем освещения голограммы плоской монохроматической волной (рис. 24). В фокальной плоскости линзы возникнет восстановленное изображение. [c.183]

Снимок установки сделан из плоскости, в которой размещена голограмма. Предмет О (буква R") освещался сверху по стрелке. Дифракционная решетка G, использованная в качестве светоделителя, создавала два изображения на зеркалах М. Изображения на зеркалах М имели двукратную симметрию вращения. (Изображение буквы, R , заметное на поверхности решетки непосредственно ниже предмета, возникает из-за рассеяния на поверхности, и на голограмме его не видно.) Масштаб установки определяет размер решетки 55 X 55 мм. Изображения от зеркал М интерферируют в голограмме Фурье без всяких дополнительных оптических элементов. Фотопластинка Kodak 649F размещалась на расстоянии / = 1 ж от зеркал М. Независимо Мерц [80J предложил другую схему сложения волновых фронтов, предназначенную для звездного интерферометра. Эту схему также можно использовать в светоделительной установке для голографии при некогерентном освещении. [c.185]

Рассмотрим какой-либо диффузный объект, например диффузно пропускающий (матовое стекло). Пусть матовое стекло освещается источником конечных размеров и с помощью объектива О формируется его изображение. Каждая точка объекта имеет своим изображением дифракционную картину размеры которой определяются только объективом и уело ьиями эксперимента. Все точки поверхности матового стекла освещаемого протяженным источником, некогерентны, а по этому изображением объекта в данном случае будет дифрак ционная картина, представляющая собой суперпозицию по интенсивности всех дифракционных картин, соответствующих разным точкам поверхности матового стекла. Таким образом, изображение равномерно освещенного объекта тоже освещено равномерно. Этот случай был уже рассмотрен в 4. [c.22]

Некогерентное освещение. Расомютрим теперь другой предельный случай, когда ампли туды световой волны в соседних точ- ках изображения статистически независимы. (В действительно- сти адгерентность сохраняется в окрестности точки с размером порядка длины волны.) В этой ситуации. [c.19]

II ротяженный предмет можно рас-сматривать как совокупность точечных источников, каждый из которых отображается системой в виде диска Эйри с окружающими его дифракционными кольцами. Если соседние точки предмета можно считать некогерентными источниками, то испускаемые ими волны не интерферируют и происходит сложение интенсивностей, т. е. результирующее изображение находится как простое наложение дифракционных картин от отдельных точек. Этот случай реализуется для самосветящихся (или некогерентно освещенных) объектов и важен в теории телескопа. Другой предельный случай когерентно освещенных объектов может быть реализован при наблюдении в микроскоп. Здесь для нахождения изображения требуется сложить напряженности полей в дифракционных картинах от отдельных точек предмета. [c.366]

Дефекты оптических изображений (влияние аберраций) можно исследовать либо в рамках геометрической оптики (когда аберрации велики), либо в рамках теории дифракции (когда аберрации достаточно малы). Раньше обычно возникали трудности при попытках сравнить результаты этих двух подходов, поскольку исходные положения последних совершенно различны. Мы попытались развить 6a iee единообразный метод, основанный на понятии о деформации волновых фронтов. При изложении геометрической теории аберраций (гл. 5) мы нашли возможным и целесообразным использовать старый метод Шварцшильда после небо.льшого изменения введенного им эйконала. В главе, посвященной дифракционной теории аберраций (гл, 9), дается обзор теории Нижбера — Г1,ернике в пей излагается также вводный раздел об изображении при когерентном и некогерентном освещении протяженных объектов, где используются в основном преобразования Фурье. [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...