بصريات فورييه
تصف بصريات فورييه انتشار الضوء وتصويره من حيث الترددات المكانية، وتتعامل مع العدسة كأداة تُجري تحويل فورييه.
Definition
معالجة المجالات البصرية وأنظمة التصوير من خلال محتواها من الترددات المكانية، حيث يعمل الانتشار والعدسات كعمليات خطية، لا سيما تحويل فورييه والترشيح، على المجال.
Scope
يغطي هذا الموضوع تطبيق تحليل فورييه على الانتشار البصري والتصوير. ويشمل تمثيل الطيف الزاوي لانتشار الموجة، والنتيجة التي مفادها أن العدسة تشكل تحويل فورييه لمجال الإدخال في مستواها البؤري الخلفي، ووصف دالة النقل لأنظمة التصوير، ودوال انتشار النقطة والنقل البصري، والترشيح المكاني ومعالجة الإشارات البصرية. ويوفر لغة موحدة على مستوى الأنظمة للحيود والتصوير، ويشكل الأساس للتصوير المجسم والتصوير الحسابي.
Core questions
- كيف يوصف انتشار الضوء من حيث الترددات المكانية؟
- لماذا تنتج العدسة تحويل فورييه لمجال في مستواها البؤري؟
- كيف تميز دالتا انتشار النقطة والنقل نظام التصوير؟
- كيف يمكن للترشيح المكاني معالجة الصورة؟
Key concepts
- التردد المكاني
- الطيف الزاوي
- مستوى تحويل فورييه
- دالة انتشار النقطة
- دالة النقل البصري
- الترشيح المكاني
- الالتفاف
- التصوير المتماسك وغير المتماسك
Key theories
- خاصية تحويل فورييه للعدسة
- تنتج العدسة المتقاربة، في مستواها البؤري الخلفي، مجالًا يتناسب مع تحويل فورييه ثنائي الأبعاد للمجال في مستواها البؤري الأمامي، مما يجعل الترددات المكانية متاحة ماديًا للترشيح.
- وصف أنظمة التصوير بالأنظمة الخطية
- يعمل نظام التصوير كمرشح خطي ثابت الإزاحة تحدد دالة انتشار النقطة الخاصة به وتحويلها، دالة النقل البصري، كيفية إعادة إنتاج الترددات المكانية للكائن في الصورة.
Clinical relevance
تكمن مفاهيم بصريات فورييه وراء دالة النقل البصري المستخدمة لتحديد جودة صورة بصريات التصوير الطبي، والأساليب الحسابية وإزالة الالتفاف التي تعزز صور المجهر وصور العيون.
History
قدمت نظرية آبي لتصوير المجهر في سبعينيات القرن التاسع عشر فكرة أن الصورة تُركب من مكونات التردد المكاني المحيودة التي تلتقطها العدسة الشيئية. وقد تطورت وجهة النظر هذه للتردد المكاني إلى الانضباط الحديث لبصريات فورييه في منتصف القرن العشرين، وتم تدوينها في كتاب جودمان المؤثر.
Key figures
- Ernst Abbe
- Joseph W. Goodman
- Frits Zernike
Related topics
Seminal works
- goodman2017
- bornwolf1999
Frequently asked questions
- بأي معنى تقوم العدسة بتحويل فورييه؟
- نمط الحيود بعيد المجال لمجال ما هو تحويل فورييه الخاص به، وتجلب العدسة هذا المجال البعيد إلى مسافة محدودة، وهي مستواها البؤري، لذا فإن المجال هناك هو تحويل فورييه للمجال عند المستوى البؤري الأمامي.
- ما هو الترشيح المكاني؟
- بوضع قناع في مستوى فورييه لعدسة، يمكن حجب أو تخفيف ترددات مكانية مختارة، مما يزيل الضوضاء، ويشحذ الحواف، أو يعيد تشكيل الصورة بطريقة أخرى عندما يتم إعادة تكوينها بواسطة عدسة ثانية.