傅里叶光学chap3-5 (1)

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1、衍射受限系统的成像性质在相干照明下的衍射受限系统，对的传递是线性空不变的。像的复振幅分布是和的卷积。填空！！！衍射受限的成像系统可看成系统。强度理想像的复振幅分布模的平方点扩散函数线性空不变复振幅强度点扩散函数在非相干照明下的衍射受限系统，对的传递是线性空不变的。像强度分布是和的卷积。理想像的强度分布强度点扩散函数是（复振幅）点扩散函数的。衍射受限的成像系统的点扩散函数是。光瞳函数的傅里叶变换衍射受限系统的传递函数衍射受限系统光瞳函数是rect(x/l)rect(y/l),则它的相干传递函数是；它在fx方向的相干截止频率是。光学传递函数是；fx方向的非相干截止频率是。填空！！

2、！衍射受限系统的光瞳函数是P(x,y),则它的相干传递函数（CTF）是,光学传递函数(OTF)是，也是。P(ldifx,ldify)光强点扩展函数的归一化频谱光瞳函数的归一化自相关fcut=l/(2ldi)fcuti=l/(ldi)rect(ldifx/l)rect(ldify/l)tri(ldifx/l)tri(ldify/l)快速抢答！！！光瞳函数P(x)如右图.0121P(x)x1.在图(a)–(f)中选出它的相干传递函数的图形:2.在图(a)–(f)中选出它的光学传递函数的图形:0231H(fx)4e01-11H(fx)d0121H(fx)bldifx0121H(fx

3、)a00.52.51H(fx)c00.5-0.51H(fx)fldifxldifxldifxldifxldifx3.光学传递函数的模称为。调制传递函数（MTF）§3.6衍射受限系统的非相干传递函数调制传递函数（MTF）(fx,fy)一般为复函数,可写为(fx,fy)=m(fx,fy)exp[jf(fx,fy)]相应地,f(fx,fy)称为相位传递函数。其中m(fx,fy)(即OTF的模)称为调制传递函数MTF（ModulationTransferFunction）对于中心对称的光瞳(光瞳函数为实偶函数),OTF是实函数,故OTF=MTF.描写了系统对各频率分量对比度的传递特性

4、描述了系统对各频率分量施加的相移§3.6衍射受限系统的非相干传递函数调制传递函数（MTF）调制度modulation,又称为对比度、反衬度是评价像质的定量方法之一。像的调制度V的定义:IM:最大光强Im:最小光强0,即IM=Im，像面光强无变化;1,即Im=0，对比度最高,条纹结构最清晰。V=一般情况下0

5、的取值。例如：一个余弦输入的光强分布：为余弦振幅与均值之比像的调制度为：它的调制度：光学传递函数的模m(fx,fy)表示频率为fx,fy的余弦物通过系统后调制度的降低，正是这个原因才把m(fx,fy)叫调制传递函数。a>b>0空频为f0,调制度为m的余弦条纹，经过非相干成像系统后,成为空频f0,调制度为m

6、OTF

7、fx=f0的余弦条纹.这也是OTF的物理意义.由于

8、MTF

9、<

10、MTF(0,0)

11、=1,所以成像后的对比度一定下降。OTF的物理意义人眼的调制传递函数引自南开大学郭欢庆的博士学位论文光学稀疏孔径系统环型单孔径光学稀疏孔径系统（阵列结构）Golay-6Y型体全息存储用

12、的傅里叶变换镜头对的MTFM=1的非相干成像系统di=2f=10cm，=10-4cm光阑缝宽l=2cm（无限窄的单缝∥y0轴的阵列，周期d=0.01mm）求像的强度分布.物体的强度透过率:（理想光栅）§3.6衍射受限系统的非相干传递函数3、衍射受限的OTF例3§3.6衍射受限系统的非相干传递函数3、衍射受限的OTF例3系统与相干照明的例3相同,但光阑缝宽l=2cm.非相干照明.物体是强度透过率τ0(x0)=∑δ(x-nd)的理想光栅,周期d=0.01mm,求像的强度分布.思路:首先求出物(几何像)强度的频谱确定系统的OTF与截止频率在通频带内对于每个物频谱分量求出OT

13、F的值求出像频谱综合出像强度.解:(1)M=1,单位强度的平面波垂直照明.几何光学理想像分布等于物体的强度透过率.Ig(x0)=∑d(x0-nd)(2)输入的归一化频谱:(3)系统的OTF:(fx)=tri(fx/2f0)f0=CTF的截止频率=l/(2ldi)∵M=1.di=2f=10cm，=10-4cm.截止频率2f0=l/ldi=200周/mm§3.6衍射受限系统的非相干传递函数3、衍射受限的OTF例3(4)输入的归一化频谱中有三项通过:fx=0,+100周/mm,相应的OTF值:tri(