相干成像光学截止频率与艾里斑的关系

woshanliang1

今天在研究光学截止频率、探测器截止频率以及艾里斑尺寸之间的关系时，明确了一些问题，但仍有一些疑问请教各位。（1）通过查阅书本，得到相干成像截止频率的计算公式为   1/2/波长/F数，非相干成像截止频率的计算公式为   1/波长/F数，大小是相干成像时的2倍。
（2）ZEMAX中MTF曲线图中默认的最大频率即为非相干成像光学截止频率，在计算该值时采用的公式是  1/波长/工作F数，而不是用的像方F数，计算时波长采用的是最小波长，因此传函曲线偏高。
（3）艾里斑的直径是2.44*波长*F数，在ZEMAX点列图中艾里斑的尺寸同样是用工作F数计算得到的，计算时波长采用的是主波长。
（4）探测器的截止频率决定于像元尺寸，由  1/2/像元尺寸  计算得到。
（5）系统截止频率应该是要综合光学系统截止频率和探测器截止频率来定。好像以前在文献中看到过，最佳的匹配方式是使系统的截止频率为   1/2/波长/F数，要不然会出现过采样、欠采样等。


不解的问题是：既然由分辨极限得到，当两个艾里斑相距  1.22*波长*F数  时刚好可以分辨得开，为什么不可以用  1/2.44/波长/F数   来求光学系统的相干成像截止频率，这与斯特列尔准则有关系吗？


以上所述仅个人理解，欢迎各路大神前来批评指正加答疑解惑~


补充：刚从书上看到，光学系统的分辨率为1/1.22/波长/F数（lp/mm）

ziyi

我也有这个疑问欸，在想会不会因为这样刚好可以分辨，且没有过大的间距？如果按照1.22*F数*λ=像元直径/2，其艾里斑刚好相切，成像的时候会有空隙

夏安

你好，我想请问下：
刚从书上看到，光学系统的分辨率为1/1.22/波长/F数（lp/mm）
这个是在哪里看到的啊，我关于光学系统分辨率有些困扰。
艾里斑半径、MTF0.3对应截止频率间有什么对应关系吗？
如有回复，不胜感激！

光吗？

夏安 发表于 2020-7-2 15:40
你好，我想请问下：
刚从书上看到，光学系统的分辨率为1/1.22/波长/F数（lp/mm）
这个是在哪 ...

想问下您，这个疑问解决了吗，我也有此疑问，请教下您

hikarinokami

光吗？ 发表于 2022-5-6 17:06
想问下您，这个疑问解决了吗，我也有此疑问，请教下您

这个就是瑞利判据啊，这个公式就是焦距为f的艾里斑的计算公式。艾里斑张角为1.22λ/D，则焦距f系统的艾里斑半径为1.22λ/D*f=1.22λ*F#。空间分辨率为艾里斑半径倒数。正是1/(1.22λ*F#)