Согласно принципу формирования изображения Аббе, процесс формирования изображения в объективе можно разделить на два этапа: на первом этапе в задней фокальной плоскости (плоскости спектра) объектива формируется пространственный спектр за счет дифракции света от объекта. Это эффект «разделения по частотам», вызванный дифракцией. На втором этапе происходит когерентное наложение лучей с разными пространственными частотами в плоскости изображения, в результате чего формируется изображение объекта. Это эффект «синтеза», вызванный интерференцией. По сути, процесс визуализации состоит из двух преобразований Фурье. Если эти два преобразования Фурье выполнены идеально, то есть информация не теряется, то изображение и объект должны быть полностью идентичны. Если на спектральную поверхность наложить различные пространственные фильтры, чтобы заблокировать определенные пространственные частотные составляющие спектра, изображение изменится. Пространственная фильтрация заключается в размещении различных пространственных фильтров на спектральной поверхности оптической системы, удалении (или пропуске) определенных пространственных частот или изменении их амплитуды и фазы, что позволяет улучшить двумерное изображение объекта. В этом и заключается суть когерентной оптической обработки.

Эксперименты
1. Закрепить понимание таких понятий, как пространственная частота, спектр пространственных частот и пространственная фильтрация в фурье-оптике
2. Ознакомиться с оптическим путем пространственной фильтрации и методами реализации высокочастотной, низкочастотной и направленной фильтрации

Технические характеристики