之晓光学 Knowptics

看懂光学系统

分辨率与 MTF

理解衍射分辨率、调制传递函数、离焦影响和像素采样之间的关系。

建议先了解光线与成像 · 6 项内容

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光学系统的分辨本领

在设计一个光学系统时,分辨率往往是我们关注的一个核心指标。在宏观上讲,我们可以认为世界是处处连续的,但是对于光学系统而言,受到衍射效应的限制,我们不可能将两个距离极小的点区分开。分辨率就决定了光学系统——无论是相机、望远镜还是显微镜——能多么精细地区分两个紧密相连的点。

文章

光学系统中的调制传递函数(MTF)曲线

设计光学系统时,可以说MTF曲线是我们最常看的指标了。大家都知道MTF曲线越高代表成像质量越好,但是受到衍射的限制。不过如果有人要问MTF的物理含义是什么,我想恐怕用一两句话说清楚还是有难度的。本文我就尝试不说公式推导,给大家用最简单的方式从衍射的角度深入的解释一下调制传递函数(MTF)代表了什么,这个指标的物理含义又是什么。

视频

像质评价之离焦MTF

离焦 MTF 展示像面位置变化对频率响应的影响。

公式

艾里斑尺寸与衍射角分辨率

估算圆孔衍射产生的艾里斑直径和瑞利角分辨率。

公式

非相干成像衍射截止频率

估算理想圆孔非相干成像系统的像面衍射截止频率。

公式

像面采样频率与奈奎斯特频率

根据像元间距计算像面采样频率和奈奎斯特频率。