由于非相干系统对强度的变换是线性的，而相干系统对振幅的变换是线性的，但对强度的变换则是高度非线性的，因此两种系统在强度谱上存在着明显的差异，这种差异势必影响到两种系统的成像性能。由于两种照明条件下像强度的频谱和明显不同，因此必然带来输出像强度分布的差异。下面讨论两个强度透射率相同，但振幅透射系数不同的物体。而对于非相干系统，由于，高频成分不可避免地受到OTF的振幅调制，引起像的对比度下降。......
2023-11-23
光学成像系统频谱分析
【摘要】：光学传递函数则从根本上解决了上述问题，它应用频谱分析方法，给出系统对每一个空间频率成分的传递特性，因而成为一个客观、全面、定量评价光学系统质量的指标。这一领域的研究，极大地促进了现代光学的发展。本节将光学系统作为一个线性空间不变系统，运用频谱分析方法，研究了相干光学系统和非相干光学系统的输入、输出特性，这些研究构成了傅里叶光学的一个重要内容。
应用线性系统理论和傅里叶变换方法分析光学系统，始于20世纪40年代。最早将傅里叶变换方法引入光学系统分析的是法国科学家杜菲克斯（P. M. Duffieux），他在《傅里叶变换及其在光学中的应用》一书中，将光学系统作为一个传递信息的线性系统，应用傅里叶分析的方法来研究光学系统的成像特性，开创了新的成像理论。20世纪50年代，霍普金斯（H. H. Hopkins）进一步发展了杜菲克斯的理论，首次提出了光学传递函数的概念。
在光学传递函数理论问世以前，评价光学系统质量的指标是几何像差或波像差。但是，这两种质量指标和系统的实际成像质量之间并无直接的数量关系。比如，分辨率一直是衡量光学系统成像性能的公认标准， 一般来说，像差越小的系统分辨率应当越高，但是，像差和分辨率之间并没有一个简单的数量对应关系。此外，用分辨率和星点检验作为光学系统的质量指标也存在缺陷，因为不能实现客观、全面的评价。光学传递函数则从根本上解决了上述问题，它应用频谱分析方法，给出系统对每一个空间频率成分的传递特性，因而成为一个客观、全面、定量评价光学系统质量的指标。经过半个世纪的发展，这一理论和方法已日渐成熟，它不仅可以应用于成像系统，而且可以应用于各种非成像系统，如光学传感器、光接收器、光处理器，乃至感光材料等。这一领域的研究，极大地促进了现代光学的发展。(www.chuimin.cn)
本节将光学系统作为一个线性空间不变系统，运用频谱分析方法，研究了相干光学系统和非相干光学系统的输入、输出特性，这些研究构成了傅里叶光学的一个重要内容。
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2023-11-21
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线性系统最显著的特征是，它对任意复杂函数的响应，能够表示成它对由输入函数分解成的一系列“基元”函数响应的线性叠加。它的物理意义是，线性系统的输出是以输入函数作为权重的系统脉冲响应函数的叠加积分。值得注意的是，一般线性系统的脉冲响应函数既是输出平面坐标的函数，又是输入平面坐标(x,y) 的函数，这种脉冲响应函数与输入平面坐标密切相关的线性系统称为空间线性不变系统。......
2023-11-23
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2023-11-23
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2023-11-23
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由于一个光学系统不可能理想成像，因此就存在一个光学系统成像质量优劣的评价问题，从不同的角度出发会得出不同的像质评价指标。从物理光学或波动光学的角度出发，人们推导出波像差和传递函数等像质评价指标；从几何光学的观点出发，人们推导出几何像差等像质评价指标。用于设计阶段的像质评价指标主要有几何像差、垂轴像差、波像差、光学传递函数、点列图、点扩散函数、包围圆能量等。......
2023-11-23
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光学传递函数的测量方法是以它的定义和物理原理为基础的。下面主要介绍通过对系统点扩散函数和余弦基元函数进行探测接收和频谱分析，以实现OTF测量的前两种方法。......
2023-11-23
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首先给出角谱的概念。设A的空间频谱为a，则有a表示复杂波A中空间频率为的平面波成分的复振幅密度，空间频率决定了该平面波的传播方向。该三维简谐平面波在自由空间传播过程中，其等相面始终是平面。下面，对式表示的角谱传播特性做进一步讨论。......
2023-11-23
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