Post on 06-Jul-2020
h(t): impulse response x(t) input y(t) output
y(t) = x(t) * h(t) -- 畳み込み積分 (convolution)
線形システムとしての光学系
元画像 光学系 出力画像
1次元: Line Spred Function
2次元: Point Spred Function
光学画像劣化の原因と対策
収差 (Abberation) 球面収差 (Spherical Abberation) 色収差 (Chromatic Abberation)
回折 (Diffraction) 散乱 (Scattering)
ボケ (blur)等の原因
これらの原因を無くす、あるいは軽減することはできるか?
適応型 光学系 (Adaptive Optics) Deconvolution
フーリエ変換(Fourier Transform)
0 f - f frequency 周波数
1/ f
1/ f
Infinite 2D Sine Wave 無限に広がるサイン波
Localized 2D Sine Wave 局所的なサイン波 Gabor Function ガボール関数
f
0 θ
f
0 θ
フーリエ周波数空間 Fourier Space
HML
http://ohzawa-lab.bpe.es.osaka-u.ac.jp/resources/CocoaTutorial/intro6.html
フーリエ変換(Fourier Transform)
Matlab Script for this demo is at: http://visiome.neuroinf.jp/modules/xoonips/detail.php?item_id=6448
フーリエ変換(Fourier Transform) 1/ f
Infinite 2D Sine Wave 無限に広がるサイン波
Localized 2D Sine Wave 局所的なサイン波 Gabor Function ガボール関数
f
0 θ
f
0 θ
σx
σf
空間での広がりと周波数での広がりは逆数関係 σx = Α / σf
Defocus: Frequency Response and Spatial Phase Shift
http://visiome.neuroinf.jp/modules/xoonips/detail.php?item_id=6106
Defocus: Frequency Response and Spatial Phase Shift
http://visiome.neuroinf.jp/modules/xoonips/detail.php?item_id=6106
Dilemma for an Optical System Blurs due to aberrations may be reduced by using small pupil, but increasing degree of diffraction will now cause image blur.
Correct Aberration and use large pupil.
光学系の持つジレンマ 収差や焦点調節のずれによる画像のボケ(blur)を減らすためには小さな瞳にするほうが良いが, そうすると逆に回折(diffraction)によるボケが増加してしまう。
収差を無くして 瞳は大きくすることが理論限界に近づく方法.
光学画像劣化の原因と対策
収差 (Abberation) 球面収差 (Spherical Abberation) 色収差 (Chromatic Abberation)
回折 (Diffraction) 散乱 (Scattering)
ボケ (blur)等の原因
これらの原因を無くす、あるいは軽減する方法
適応型 光学系 (Adaptive Optics) Deconvolution
国立天文台 TMT Thirty Meter Telescope (ハワイ マウナケア山頂に建設中)
TMTの30m望遠鏡の分割鏡の試作品、492枚使用して、1枚の主鏡にする。 http://tmt.nao.ac.jp 写真 Shuich Ichinose氏
国立天文台 TMT Thirty Meter Telescope
TMTの30m望遠鏡の分割鏡の試作品、492枚使用して、1枚の主鏡にする。 http://tmt.nao.ac.jp 写真 Shuich Ichinose氏
Human Cone Mosaic
61registered sum at 550 nm
Dark Adapted (black: S Cones)
470 nm Bleach (M-cones bleached, L-cones appear bright)
650 nm Bleach (L-cones Bleached, M-cones appear Bright.)
5 arc min Rooda A. and Williams, D.R. (1999)
Natural Image Spectra / 自然画像のスペクトル
X [pixels]
Y [p
ixel
s]
fX [cycles/pixel]
f Y [c
ycle
/pix
el]
振幅は 1/f で減衰する
つまり、高い空間周波数成分ほど小さな振幅を持つ