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光学分辨率极限与MTF成像评价

📚 共计 30 章节

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光的波动性与成像基础

光的电磁理论、惠更斯原理、干涉与衍射的物理本质。

波动光学基础

理想光学系统与衍射极限

阿贝正弦条件、瑞利判据的物理意义、艾里斑的形成。

光学传递函数（OTF/MTF）理论

相干传递函数与非相干传递函数、MTF的物理意义与测量。

分辨率极限的数学描述

瑞利判据、斯派罗判据、阿贝极限的数学推导与对比。

像差对分辨率的影响

球差、彗差、像散、场曲、畸变、色差对点扩散函数的影响。

数值孔径（NA）与分辨率

NA的定义、干系与油浸物镜、NA与焦深的关系。

照明系统对分辨率的影响

相干照明、非相干照明、部分相干照明（柯勒照明）。

显微成像分辨率

显微镜分辨率公式、物镜参数选择、共聚焦显微镜原理。

显微共聚焦

天文望远镜分辨率

望远镜口径与分辨率、大气湍流（视宁度）、自适应光学。

天文自适应

光刻分辨率

瑞利判据在光刻中的应用、k1因子、浸没式光刻与EUV光刻。

超分辨技术（一）

受激发射损耗显微镜（STED）、结构光照明显微镜（SIM）。

超分辨技术（二）

单分子定位显微镜（STORM/PALM）、最小光子通量（MINFLUX）。

近场光学与分辨率

倏逝波、近场扫描光学显微镜（NSOM）、突破衍射极限的原理。

傅里叶光学与分辨率

空间频率、频谱分析、阿贝成像理论（二次衍射成像）。

傅里叶频谱

点扩散函数（PSF）与光学分辨率

PSF的数学定义、PSF与系统带宽的关系。

探测器对分辨率的影响

像素尺寸、奈奎斯特采样定理、像素合并（Binning）。

采样探测器

图像处理与分辨率提升

反卷积算法（维纳滤波、Lucy-Richardson）、超分辨率重建。

反卷积超分

相干成像系统分辨率

全息术的分辨率、相干噪声（散斑）对分辨率的影响。

非相干成像系统分辨率

非相干成像的线性系统理论、光强传递函数。

非相干线性

光谱分辨率与空间分辨率的权衡

色散元件、光谱仪设计、狭缝宽度的影响。

激光雷达（LiDAR）分辨率

角分辨率、距离分辨率、模糊函数。

合成孔径雷达（SAR）分辨率

合成孔径原理、方位向与距离向分辨率。

SAR合成孔径

声光与电光调制对分辨率的影响

声光偏转器、电光调制器的带宽限制。

光学系统的景深与分辨率

景深公式、焦深、3D成像中的分辨率退化。

偏振光学与分辨率

偏振态对干涉的影响、偏振显微镜的分辨率优势。

非线性光学与分辨率

双光子激发、谐波成像、非线性效应的分辨率增强。

非线性双光子

光学系统的像质评价

波前像差、斯特列尔比、点列图、MTF曲线。

分辨率测试靶与标准

USAF 1951分辨率板、西门子星、ISO 12233标准。

人眼视觉分辨率

视敏度、对比度敏感度函数（CSF）、人眼与光学系统的对比。

前沿分辨率技术展望

微球透镜超分辨、超振荡透镜、等离子体透镜、量子成像分辨率。