تأثير الخطأ البؤري والزيغ الكروي على شدة صورة الحواف الحادة
يشير خطأ التركيز إلى درجة قدرة النظام البصري، مثل الكاميرا أو الميكروسكوب، على التركيز على نقطة أو كائن معين، ومن ناحية أخرى، يعد الزيغ الكروي عيبًا بصريًا يتسبب في إنتاج العدسة لصور ضبابية أو مشوهة.
قد تتضمن دراسة هذه الظواهر استخدام أدوات بصرية مختلفة، مثل العدسات أو الكاميرات أو المجاهر، لفحص شدة الصور المنتجة في ظل ظروف مختلفة من الخطأ البؤري والزيغ الكروي، ويمكن إنشاء صورة الحافة الحادة باستخدام نموذج اختبار أو كائن مادي بحدود حادة مثل حافة السكين أو سلك معدني.
قد توفر نتائج الدراسة نظرة ثاقبة للقيود والمصادر المحتملة للخطأ في أنظمة التصوير البصري، ولتكشف الدراسة أن أنواعًا معينة من العدسات أو إعدادات الكاميرا أكثر عرضة للتركيز على الخطأ أو الزيغ الكروي، مما قد يساعد الباحثين والمهندسين على تحسين تصميم وأداء الأجهزة البصرية.
بشكل عام، يعد "تأثير خطأ التركيز والانحراف الكروي على شدة صورة الحواف الحادة" مجالًا مهمًا للبحث لأي شخص مهتم بفهم مبادئ التصوير البصري وتحسين جودة الصور التي تنتجها الأدوات البصرية.
تم إجراء العديد من أنواع الأبحاث لتحديد توزيع الشدة في الصورة باستخدام حافة حادة إضاءة متشاكهة (ليزر) للتوصل الى اشتقاق صيغة خاصة تسمى دالة الحواف المنتشرة (ESF). هذه الصيغة مفيدة جدًا للدراسات النظرية والعملية لأنها قابلة للتطبيق على الأنظمة مع أي نوع وعدد من الزيوغ الموجودة في الأنظمة البصرية باستخدام تقنية دالة الفتحة البصرية. أيضًا، تم تحديد قيم التوازن المثلى لكل نوع من أنواع الزيوغ، وقد تم استخدام هذه القيم في البرامج المعدة خصيصًا لحساب (ESF) باستخدام لغة برمجة وطريقة Simpson للتكاملات العددية من أجل حساب شدة الكميات المختلفة من الزيوغ مثل الخطأ البؤري والزيغ الكروي من الرتبة (الأولى، الثالثة، الخامسة). وكذلك تأثير Apodization على صورة الحافة الحادة الناتجة عن نظام بصري يعمل بفتحة دائرية صغيرة.
الهدف الرئيسي من هذا المقال هو اختبار الأنظمة الضوئية التي تستخدم الضوء المترابط واتخاذ قرارات بشأن مدى صلاحية هذا النظام، حيث وجد أن استخدام تقنية فتحة الخروج البصرية مفيد لحساب الشدة المعقدة، كما أن قدرة التحليل عند استخدام ضوء متشاكه (ليزر) أفضل من الضوء غير المتشاكه (ضوء مصباح اعتيادي) والعلاقة بين الخطأ البؤري وكمية الزيوغ.
بعض الاستنتاجات حول الزيوغ:
1- إيجاد السعة المعقدة في صورة جسم حافة حادة يمكن أن يكون من حيث فتحة خروج الضوء f (x)، وليس فقط من حيث (وظيفة النقل البصري).
2- القدرة على التحليل عند استخدام الضوء المتشاكه أفضل من الضوء غير المتشاكه.
3- يعتمد الخطأ البؤري على التغيير في نوع وكمية الزيوغ.
4- في الوضع الأمثل لإضاءة متشاكهة عند (W20 = - o.86l) ثم (W40 = 1l).
5- السماح في الخطأ البؤري هو (w20 0.25) من أجل الحفاظ على نفس جودة الصورة.
6- تأثير الزيغ الكروية من الرتبة الخامسة على حدة الصورة أقل من تأثير الزيوغ الكروية من الدرجة الثالثة.