Войти
Фотография Рождественские огни со значительной аберрацией дефокусировки.
|
|---|
 Расфокусировка.
|
В оптике, расфокусировка - это аберрация, при которой изображение просто не в фокусе. Эта аберрация знакома каждому, кто пользовался фотоаппаратом, видеокамерой, микроскопом, телескопом или биноклем. Оптически расфокусировка относится к смещению фокуса по оптической оси от поверхности обнаружения. Как правило, расфокусировка уменьшает резкость и контраст изображения изображения. То, что должно быть резким, высококонтрастным краем сцены, становится постепенным переходом. Мелкие детали в кадре размываются или даже становятся невидимыми. Почти все оптические устройства формирования изображения включают в себя ту или иную форму регулировки фокуса, чтобы минимизировать расфокусировку и повысить качество изображения.
степень размытия изображения при заданной величине смещения фокуса обратно пропорциональна объективам f-число. Низкие значения диафрагмы, например от f / 1,4 до f / 2,8, очень чувствительны к расфокусировке и имеют очень малую глубину резкости . Большие значения диафрагмы в диапазоне от f / 16 до f / 32 хорошо переносят расфокусировку и, следовательно, имеют большую глубину резкости. Предельным случаем для числа f является камера-обскура, работающая, возможно, от f / 100 до f / 1000, и в этом случае все объекты находятся в фокусе почти независимо от их расстояния до апертуры крошечного отверстия . Наказанием за достижение такой экстремальной глубины резкости является очень тусклое освещение на изображении пленка или датчик, ограниченное разрешение из-за дифракции и очень длинное время экспозиции, которое вводит возможность ухудшения изображения из-за размытости при движении.
. Величина допустимой расфокусировки связана с разрешением среды формирования изображения. Чип или пленка с низким разрешением более устойчивы к расфокусировке и другим аберрациям. Чтобы в полной мере воспользоваться средой с более высоким разрешением, необходимо минимизировать расфокусировку и другие аберрации.
Расфокусировка моделируется в формате полинома Цернике как 
Для некоторых приложений, таких как фазовый контраст электронная микроскопия, расфокусированные изображения могут содержать полезную информацию. Несколько изображений, записанных с различными значениями расфокусировки, можно использовать для изучения того, как интенсивность электронной волны изменяется в трехмерном пространстве, и на основе этой информации можно сделать вывод о фазе волны. Это основа неинтерферометрического восстановления фазы. Примеры алгоритмов поиска фазы, которые используют расфокусированные изображения, включают алгоритм Гершберга – Сакстона и различные методы, основанные на уравнении переноса интенсивности.
В обычном разговоре, термин "размытость" можно использовать для описания любого ухудшения зрения. Однако в клинических условиях нечеткое зрение означает субъективное переживание или восприятие оптической расфокусировки внутри глаза, называемое ошибкой рефракции. Размытие может выглядеть по-разному в зависимости от количества и типа ошибки рефракции. Ниже приведены некоторые примеры нечетких изображений, которые могут возникать в результате нарушений рефракции:
Степень размытого зрения можно оценить путем измерения остроты зрения с помощью диаграммы зрения. Расплывчатое зрение часто корректируют, фокусируя свет на сетчатке с помощью корректирующих линз. Эти исправления иногда имеют нежелательные эффекты, включая увеличение или уменьшение, искажение, цветовые полосы и изменение восприятия глубины. Во время осмотра зрения у пациента измеряется острота зрения без коррекции, с текущей коррекцией и после рефракции. Это позволяет окулисту или офтальмологу («офтальмологу») определять степень влияния аномалий рефракции на ограничение качества зрения пациента. Острота зрения по Снеллену, равная 6/6 или 20/20, или десятичное значение 1,0, считается острым зрением для среднего человека (у молодых людей это значение может быть почти вдвое больше). Более низкое значение наиболее скорректированной остроты зрения указывает на то, что есть еще одно ограничение зрения, помимо коррекции рефракционной ошибки.
Оптическая расфокусировка может быть результатом неправильных корректирующих линз или недостаточной аккомодации, как, например, в пресбиопии из-за стареющего глаза. Как было сказано выше, световые лучи от точечного источника не фокусируются в одной точке сетчатки, а распределяются в небольшом световом диске, называемом диском размытия. Его размер зависит от размера зрачка и степени расфокусировки и рассчитывается по формуле
(d = диаметр в градусах, угол обзора, p = размер зрачка в мм, D = расфокусировка в диоптриях).
В теории линейных систем точечное изображение (то есть диск размытия) называется функцией рассеяния точки ( PSF). Изображение сетчатки получается с помощью свертки сфокусированного изображения с помощью PSF.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с Размытыми изображениями. |
.
