光傳遞函數英文解釋翻譯、光傳遞函數的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 optical transfer function
分詞翻譯:
光的英語翻譯:
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【醫】 light; phot-; photo-
傳遞函數的英語翻譯:
【計】 transfer function
【化】 transfer function
專業解析
光傳遞函數(Optical Transfer Function, OTF)是光學成像系統中用于定量描述系統傳遞物體空間頻率信息能力的核心指标。它衡量了系統對不同空間頻率的對比度(調制度)和相位變化的再現能力,是評價光學系統成像質量的關鍵參數。
一、 核心定義與組成
- 數學定義:光傳遞函數是光學系統點擴散函數(Point Spread Function, PSF)的傅裡葉變換。其數學表達為:
$$
OTF(xi, eta) = mathcal{F}{PSF(x, y)}
$$
其中 $(xi, eta)$ 代表空間頻率坐标,$(x, y)$ 代表空間坐标。該公式表明 OTF 描述了系統在頻域中的響應特性。
- 核心分量:OTF 是一個複函數,包含兩個關鍵部分:
- 調制傳遞函數 (MTF - Modulation Transfer Function):OTF 的振幅部分。它表示系統對不同空間頻率的對比度(調制度)的傳遞能力。MTF 值介于 0 到 1 之間,1 表示完美傳遞(無對比度損失),0 表示完全無法分辨該頻率。MTF 曲線(MTF 值隨空間頻率變化的曲線)是評價鏡頭分辨率、銳度最常用的工具。
- 相位傳遞函數 (PTF - Phase Transfer Function):OTF 的相位部分。它表示系統對不同空間頻率成分引入的相位偏移。PTF 的異常(如快速變化或突變)通常與系統的像差(尤其是彗差、畸變)相關,會導緻圖像出現僞影或位置偏移。
二、 物理意義與應用
- 成像質量評價:OTF(尤其是 MTF)是評估鏡頭、顯微鏡、望遠鏡、相機系統等光學成像設備性能的客觀、标準化方法。它比單純的分辨率測試标闆(如看清多少線對)更能全面反映系統在不同細節層次上的表現。
- 系統設計與優化:光學工程師在設計鏡頭時,通過計算或測量不同視場、不同波長下的 OTF/MTF,來分析像差的影響并進行優化,以達到目标成像性能要求。
- 圖像處理與複原:了解系統的 OTF 有助于進行圖像複原。通過逆濾波或維納濾波等方法,可以利用 OTF 信息部分補償系統引入的模糊,提升圖像清晰度。
- 應用領域:廣泛應用于攝影、遙感、醫學成像(如顯微鏡、OCT)、機器視覺、光刻、激光光束質量分析等領域。
三、 重要特性
- 空間頻率依賴性:OTF/MTF 的值隨空間頻率的升高而下降,表明系統傳遞高頻細節(精細結構)的能力弱于傳遞低頻信息(大塊輪廓)。
- 各向異性:對于非旋轉對稱的光學系統(存在像散、彗差等),OTF 可能隨方向(如徑向、切向)不同而變化。
- 測量方法:OTF/MTF 可通過掃描刀口、狹縫、光栅或使用幹涉儀等方法進行實際測量。
權威參考來源:
- 《光學原理》(作者:Max Born, Emil Wolf) - 經典光學教材,系統闡述光學傳遞函數理論基礎。
- ISO 9334:2019 《光學和光子學 — 光學傳遞函數 — 定義和數學關系》 - 國際标準化組織對 OTF 的權威定義和規範。
- 《光學系統設計》(作者:Robert E. Fischer) - 詳細讨論 OTF/MTF 在光學設計中的應用及像差影響。
網絡擴展解釋
光學傳遞函數(Optical Transfer Function, OTF)是描述光學系統成像性能的核心參數,用于定量分析系統對不同空間頻率信息的傳遞能力。以下是其詳細解釋:
1.定義與組成
光學傳遞函數以空間頻率為變量,表征成像過程中調制度(對比度)和橫向相移的相對變化。它由兩部分構成:
- 調制傳遞函數(MTF):表示系統對對比度的衰減程度,即不同頻率下圖像明暗變化的保留能力。
- 相位傳遞函數(PTF):反映系統對光波相位的偏移影響,可能導緻圖像位置或形狀的畸變。
數學表達式為:
$$
OTF(v) = MTF(v) cdot e^{i cdot PTF(v)}
$$
其中( v )為空間頻率。
2.物理意義
- 對比度傳遞:高頻分量(如細節)的MTF值較低,意味着系統對細節的對比度衰減更明顯;低頻分量(如整體輪廓)則保留較好。
- 相位保真性:PTF非零時,可能導緻圖像偏移或變形,例如邊緣模糊或重影。
3.應用與作用
- 像質評價:通過OTF曲線可直觀判斷光學系統的分辨率極限(如MTF趨近零時的頻率)。
- 系統優化:在光學設計中,調整透鏡參數以提升特定頻率範圍的MTF值,從而改善成像清晰度。
- 非相幹成像分析:適用于非相幹光源(如自然光)下的線性成像系統,滿足疊加原理。
4.實際意義示例
若某鏡頭在空間頻率50線對/毫米時MTF=0.8,表示該頻率下對比度保留80%;當MTF=0時,對應頻率的細節完全無法分辨。
如需進一步了解測量方法或具體應用場景,可參考光學設計手冊或專業文獻(如的高權威性内容)。
分類
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