阿贝成像原理
阿贝成像原理是什么呢?不知道的小伙伴来看看趣谈网小编今天的分享吧!
阿贝成像原理
阿贝成像是指入射光经物平面发生夫琅和费衍射,在透镜焦面(频谱面)上形成一系列衍射光斑,各衍射光斑发出的球面次波在像面上相干叠加,形成像。
阿贝成像原理将成像过程分为两步
由阿贝的观点来看,许多成像光学仪器就是一个低通滤波器,物平面包含从低频到高频的信息,透镜口径限制了高频信息通过,只许一定的低频通过,,丢失了高频信息的光束再合成,图像的细节变模糊。孔径越大,丢失的信息越少,图像越清晰。
阿贝成像原理的意义在于
它以一种新的频谱语言来描述信息,它启发人们用改造频谱的方法来改造信息。
换句话说,像平面上光场分布和像的分辨率由物镜收集多少衍射光来决定。最简单情况是考虑一个振幅透过率周期变化的物体──光栅。
讨论光栅在相干平面波照明下的成像问题。相干平面波被光栅衍射后,各衍射级次平面波有各自传播方向,在物镜后焦面上产生光栅的夫琅和费衍射图样,即物镜起了变换透镜作用,后焦面就是频谱面。根据惠更斯-菲涅耳原理,在焦面上的这些衍射图样可以看成许多相干次波源,每个次波源的强度正比于该点的振幅。在像平面 ∑i上成像过程可以看成从这些次波源发出的光波互相干涉的结果,即所谓成像的两次衍射过程。要得到一个逼真的像,所有衍射光都必须参与成像过程,事实上由于物镜的孔径有限,高衍射级次光波(相当于物的高空间频率分量)不能被收集进物镜,因而在物镜后焦面上的空间频谱中也缺少了高频分量,这些损失了的高频分量会使像的细节失真。以光栅为例,零级衍射沿光轴传播,其他衍射级次在零级两侧以各自方向传播,假若物镜只收集零级衍射波,则像平面是均匀照明,原光栅物体的周期结构消失;假若收集了零级和两个正负一级衍射光波,这时像有与物相同的周期结构,但强度分布被拉平;假若只收集正负二级衍射光波,这时像的细节有很大失真,出现完全虚假的二倍周期结构的像。
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