点扩散函数(PSF)描述点物经系统成像后在像面上的空间分布。本条讨论非相干成像中的强度点扩散函数,具体物理量可取像面辐照度;它与几何点列图不同,通常包含衍射及像差的共同作用。
对于线性、空间不变的非相干成像系统,像面辐照度等于理想像分布与强度 PSF 的卷积。理想像分布已包含横向放大率对应的坐标变换;视场依赖显著时,应采用局部 PSF 或空间变化的成像模型。
提示:相干成像先对复振幅建立线性关系,再取模平方得到强度。均匀圆瞳、无像差的点像截面见图 5-2。
式 5-2
式中
- Eimage、Eideal
- 实际像面辐照度与理想几何像的辐照度分布单位:W/m²,或统一换算后的面积单位
- h(x, y)
- 归一化强度点扩散函数,平面积分为 1单位:长度⁻²,与 x、y 的面积单位对应
- x、y
- 像面上的两个正交位置坐标单位:长度
- ∗
- 二维卷积运算单位:运算符
适用条件:非相干、线性且局部空间不变的强度成像模型;坐标、辐照度和归一化 PSF 的面积单位须一致。
h 为按总能量归一化的强度 PSF,* 表示二维卷积;透过率可另计入理想像幅值。
