MIT-光学教程wk8b(12)

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1、今日内容•散焦•解卷积/逆滤波器MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-1散焦MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-2传统成像的聚焦聚焦由于版权原因此图像已删掉散焦MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-3传统成像的聚焦聚焦由于版权原因此图像已删掉散焦MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-4理想透镜焦点附近的光强分布（关于Z轴旋转对称）MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-5回到基础部分:4F系统物平面傅里叶平面像平面MIT2.71/2.710光学12/08/04

2、wk14-b-6回到基础部分:4F系统物平面傅里叶平面像平面MIT2.71/2.710Optics12/08/04wk14-b-7回到基础部分:4F系统物平面傅里叶平面像平面MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-8具有散焦输入的4F系统物平面傅里叶平面像平面MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-9具有散焦输入的4F系统物平面傅里叶平面像平面MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-10具有散焦输入的4F系统物平面傅里叶平面像平面MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-11带散焦输入的4F

3、系统物平面傅里叶平面像平面MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-12在傅里叶平面内的散焦效果轻度散焦MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-13在傅里叶平面内的散焦效果重度散焦MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-14在傅里叶平面的散焦效果轻度散焦与差别不大MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-15在傅里叶平面内的散焦效果重度散焦与大不相同MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-16景深只要通过该系统的频率限制在此区域，系统对散焦就不敏感。MIT2.71/2.71

4、0光学12/08/04wk14-b-17景深只要通过该系统的频率限制在此区域，系统对散焦就不敏感。MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-18景深景深只要足够小，使通过该系统的频率能被限制在此区域，系统对散焦就不敏感。MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-19景深和焦深物平面傅里叶平面像平面景深焦深MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-20数值孔径的折中考虑•高数值孔径–点扩散函数（PSF）在横向变窄(PSF宽度)•横向结构清晰–点扩散函数（PSF）在纵向变窄(PSF深度)•景深差•低数值孔径–点扩散函数

5、（PSF）在横向变宽(PSF宽度)•横向结构模糊–点扩散函数（PSF）在纵向变宽(PSF深度)•景深好MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-21焦深：几何光学观点离焦像面由相似三角形可得：现在使离焦光斑≈衍射斑：因此：MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-22散焦和解卷积（逆滤波器）MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-23对一个物体成像散焦离开焦平面越远成像质量越差焦深物体MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-24对一个2½D物体成像物体一部分离焦量为∆zMIT2.71/2.71

6、0光学12/08/04wk14-b-25对一个物体成像…等同于焦平面上的同一部分加上……傅里叶平面上虚部（局部用于傅里叶平面）平方相位项…MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-26范例焦平面MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-27原始图像（由无噪声的照相机采集）平面间的距离≈2倍景深最左边的“M”：仅衍射使像模糊中间和最右边的“M”：衍射和离焦均使像模糊MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-28原始图像说明:卷积清晰，无噪声与标准衍射与衍射点扩散函数与衍射点扩散函数点扩散函数及离焦卷积后的及更多的离焦

7、卷卷积后的M”积后的M”“M”MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-29原始图像说明:傅里叶域清晰，无噪声在傅里叶域……衍射MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-30能把衍射和离焦“去掉”吗？光学系统的作用（在傅里叶平面上表示为）这里系统系统衍射离焦去掉光学系统的作用，乘以“逆传递函数”系统系统MIT2.71/2.710光学12/08/04wk14-b-31能把衍射和离焦“去掉”吗？光学系统的作用（在傅里叶域上表示为）系统其中系统衍射离焦去掉光学作用，乘以“逆传递函数”系统系统问题–传递函数在系统通带之外趋