Окруженная энергия

В оптике окружающая энергия — это мера концентрации энергии в изображении или проецируемом лазере на заданном расстоянии. Например, если одиночная звезда находится в самом резком фокусе с помощью линзы, дающей наименьшее изображение, возможное для данной линзы (так называемая функция рассеяния точки или PSF), вычисление энергии, окруженной результирующим изображением, дает распределение энергии в это ПСФ.

Окруженная энергия рассчитывается путем определения сначала полной энергии PSF по всей плоскости изображения, а затем определения центроида PSF . Затем в этом центроиде создаются круги увеличивающегося радиуса , и энергия PSF внутри каждого круга рассчитывается и делится на общую энергию. По мере увеличения радиуса круга в него попадает все больше энергии PSF, пока круг не станет достаточно большим, чтобы полностью вместить всю энергию PSF. Таким образом, обведенная кривая энергии находится в диапазоне от нуля до единицы.

Типичным критерием окруженной энергии (EE) является радиус PSF, при котором окружено 50% или 80% энергии. Это линейный размер, обычно в микрометрах . Если разделить это значение на фокусное расстояние линзы или зеркала, это дает угловой размер PSF, обычно выражаемый в угловых секундах при определении характеристик астрономической оптической системы.

Окруженная энергия также используется для количественной оценки распространения лазерного луча на заданном расстоянии. Все лазерные лучи распространяются из-за обязательно ограниченной апертуры оптической системы, излучающей луч. Как и в PSF-изображениях звезд, линейное распространение луча, выраженное как окруженная энергия, делится на расстояние проекции, чтобы получить угловое расширение.

Альтернативой окруженной энергии является энергия в квадрате, обычно используемая при количественной оценке резкости изображения для цифровых камер с использованием пикселей .

См. также

Ссылки

Смит, Уоррен Дж., Современная оптическая техника , 3-е изд. , стр. 383–385. Нью-Йорк: McGraw-Hill, Inc., 2000. ISBN 0-07-136360-2