27、光学成像原理与全息技术解析

光学成像原理与全息技术解析

1. 非相干光成像

1.1 成像基础

非相干光成像过程涉及傅里叶变换（逆变换），经过这些操作得到的图像大致与物体相似。通过改变 f #，可以观察到传递函数的变化，进而了解参与成像的频率数量的改变。

1.2 分辨率

分辨率的瑞利判据指出，若一个衍射图案的最大值位于另一个衍射图案的第一个最小值位置，则认为这两个图像峰值是可分辨的。以两个圆形物体和圆形透镜为例，透镜孔径为直径 2a，会在像屏上形成每个点的衍射图案。

贝塞尔函数的自变量 2πaR/λf 可写成 πR/λ(f #)，其中 f # = f/2a 。贝塞尔函数 J1(πR′/λf #) 的第一个零点在 πR′/λf # = 3.83 处。因此，当一个峰值的最大值位于另一个峰值的最小值处时，距离 2b′ 为 (3.83/π)λf # = 1.22λf #。

例如，在某些示例中，圆形物体直径为 0.0005 mm（与波长相同），f # 等于 10，λf # 的值为 0.005，两个物体的中心距为 0.0061，此时可得到符合瑞利判据分辨率的图像。

1.3 相关代码示例

以下是确定两个圆形孔径瑞利距离及绘制 3 - D 图形的代码：

1. Determination of Rayleigh distance for two round apertures
a ≡.05
X ≡4000
R : 0, 1 . . . 50
g1(R) :

J1

2 · π · a ·
R
X·λ


2 · π · a ·