к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Пространственная фильтрация

Пространственная фильтрация - воздействие на структуру потока излучения с целью придания желаемых свойств (напр., малой расходимости) либо обработки переносимой этим потоком информации (см. Оптическая обработка информации). В оптич., ИК- и ближнем УФ-диапазонах используются фокусирующие элементы для создания пространственных фильтров, к-рые осуществляют эфф. и разнообразное управление пространственным спектром излучения. В рентг. и др. КВ-диапазонах фокусирующие линзы и зеркала отсутствуют, для выделения узкого коллими-рованного пучка в этих диапазонах применяются наборы последовательно установленных экранов с расположенными на одной линии отверстиями в них.

Чаще всего П. ф. сводится к преобразованию фурье-спектра двумерного распределения поля по сечению светового пучка. Кроме разложения волны в фурье-спектр применяются и иные виды разложений (напр., с помощью преобразования Френеля), но значительно реже.

Фурье-фильтрация используется во многих традиц. методах исследования объектов, непосредств. наблюдение к-рых по тем или иным причинам невозможно или затруднено. Стандартная схема оптич. систем с фурье-фильтрацией приведена на рис. Близкий к параллельному пучок света от лазера либо от иного малого источника света 1, помещённого в фокальной плоскости коллимирующей линзы 2, проходит через исследуемый объект 3 и попадает в фурье-фильтр, состоящий из двух положительных софокусных линз 4 и 6 и расположенного в их общей фокальной плоскости фазово-ампли-тудного транспаранта 5. В фокальной плоскости линзы 4 формируется фурье-образ распределения поля перед

4016-42.jpg

Схема пространственной фильтрации: 1 - источник света; 2 - коллимирующая линза; 3- исследуемый объект; 4 и 6 - софокусные линзы; 5 - транспарант; 7 - плоскость изображений объекта.

этой линзой (см. Матричные методы в оптике). Транспарант осуществляет необходимое воздействие на спектр, линза 6 - обратное преобразование Фурье. Перевёрнутое изображение объекта находится в плоскости 7 на расстоянии 4f от него, где f - фокусное расстояние линз 4, 6 (для простоты считаем их идентичными).

Если объект является самосветящимся (плазма, продукты взрыва) и его зондаж осуществляется с помощью излучения источника 1, то для уменьшения засветки изображения собств. светом объекта используют транспарант в виде непрозрачного экрана с отверстием на оси, пропускающим весь поток зондирующего излучения. Для наблюдения мелких рассеивающих свет частиц и оптич. неоднородностей в прозрачных средах используют т. н. теневые методы, при к-рых перекрывают центр. часть сечения фокальной плоскости. В результате до системы регистрации доходит лишь рассеянный свет и распределение освещённости в плоскости 7 соответствует картине распределения неоднородностей (источников светорассеяния) в плоскости объекта.

Намного большая чувствительность к малым фазовым возмущениям достигается с помощью метода фазового контраста (метода Цернике). Прозрачный объект, являющийся источником возмущений, освещается идеальной плоской волной; после его прохождения распределение комплексной амплитуды волны приобретает вид4016-43.jpgгде f - зависящие от поперечных координат фазовые отклонения, к-рые и подлежат регистрации. Транспарант представляет собой прозрачную пластинку с таким утолщением (либо выемкой) в малой при-осевой зоне, что между светом, проходящим через эту зону и через остальную часть сечения, создаётся разность хода l/4.

При малых фазовых отклонениях f величина4016-44.jpg1+if; первому члену разложения соответствует плоская волнаи=const), фокусируемая линзой в центр. часть транспаранта, второму - рассеянный свет, проходящий мимо центр. зоны. Введение фазового сдвига между этими компонентами приводит к тому, что после фильтра 4016-46.jpg if = 1 - f, |u2|4016-47.jpg(1 - f)24016-48.jpg1 - 2f. T. о., фазовые искажения превращаются в вариации интенсивности, причём в отличие от теневых методов реакция здесь является линейной.

Если, оставив транспарант там же, поместить в плоскость 7 плоское зеркало, свет на обратном пути будет подвергаться аналогичному преобразованию и при подходе к объектной плоскости окажется, что и4016-49.jpg1 +4016-50.jpg if=1-if4016-52.jpge-if, т. е. реализуется обращение волнового фронта.

П. f. применяется также для улучшения качества изображений, распознавания образов, осуществления их сортировки и т. п. Напр., используя транспарант в виде непрозрачного экрана с щелью, можно избавиться от полос на изображении, вызванных строчной развёрткой; частично или полностью подавив низкие пространственные частоты, можно осуществить "оконтури-вание" изображений. Реализуемы фильтры, резко снижающие дефекты изображения, вызванные расфокусировкой при фотографировании; фильтры, отмечающие яркими точками в плоскости изображений местоположение к--л. заданной буквы в служащем объектом напечатанном тексте, и т. д. Следует, однако, иметь в виду, что распознавание образов резко затрудняется, если неизвестны заранее масштабы и ориентировка изображений соответствующих объектов.

При высококогерентных источниках света успешно используются эфф. фильтры самого разного назначения, изготовленные на основе методов голографии (см. Голо-графическое распознавание образов). Можно создать фильтры, воздействующие и на амплитуду, и на фазу отд. фурье-компонент с участием голограмм ,осуществляющих лишь амплитудную модуляцию падающего на них света (метод Люгта).

Реально производимая П. ф. нередко заменяется эквивалентной ей матем. обработкой результатов измерений световых полей (при необходимости - с воссозданием рассчитанных откорректиров. изображений).

Литература по пространственной фильтрации

  1. Гудмен Дж., Введение в фурье-оптику, пер. с англ., М., 1970;
  2. Передача и обработка информации топографическими методами, М., 1978;
  3. ЮуФ Т. С., Введение в теорию дифракции, обработку информации и голографию, пер. с англ., М., 1979.

Ю. А. Ананьев

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)


Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 28.09.2020 - 07:37: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
28.09.2020 - 07:37: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
28.09.2020 - 07:35: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Пламена Паскова - Карим_Хайдаров.
28.09.2020 - 06:32: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
28.09.2020 - 06:31: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Амары Ельской - Карим_Хайдаров.
27.09.2020 - 18:27: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Проблема народного образования - Карим_Хайдаров.
27.09.2020 - 13:04: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
27.09.2020 - 13:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Игоря Алексеевича Гундарова - Карим_Хайдаров.
27.09.2020 - 10:32: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Алекса Джонса - Alex Jones INFO-WARS - Карим_Хайдаров.
27.09.2020 - 10:32: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
26.09.2020 - 13:50: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
25.09.2020 - 21:26: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Николаевича Боглаева - Карим_Хайдаров.

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution