空间频率的物理意义

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空间频率的物理意义

推荐答案

2023-10-23 14:32:52

与时间频率相类似,空间频率代表了单位长度内信号的周期数。但是通过傅里叶变换我们可以发现,任何单色波可以由不同方向的平面波叠加合成,那么我认为类似于时间信号的傅里叶分析,对于空间中的信号,也可以看成是不同空间频率的平面波的叠加,而信号的空间频谱就代表了不同空间频率的平面波的权重。

有了空间频率这个观点,那么如果我们改变空间频谱,那么对应的时间频谱就会发生改变。因此,所有的物理光学的现象都可以通过频域的观点进行解释。

首先,例如透过率函数,它可以看成是物体对于不同空间频率的平面波有不同的影响,那么将收到不同影响的不同空间频率的平面波根据权重相叠加,那么就得到了衍射后的信号,这样看就是卷积了。

因为我们对于空间中物体经过透过率函数的后得到的信号是做卷积得来的,我们对它进行傅里叶变换,就会发现卷积变成了乘积,空间的影响就明确的变成了不同空间频率对于透过率函数有不同的输出,这样应该是传递函数所要表达的意义。

其次,对于阿贝成像实验中,在频域将横向频率保留,在空域得到的是纵向的图样,用空间频率来解释就是,实验中将大部分含有变量的平面波全部滤掉,留下的只含有变量的分量,这就意味着,他把除沿X轴方向变化的平面波保留外,其余全部被滤除,所以最后这些剩下的频谱合成的图样只对于X的变化产生变化,而对于Y方向的变化不产生变化,这样得到的就是竖条纹了。所以,我认为,光学中一切的变化,归根结底都可以解释为频谱的变化,而且频谱的变化更加直观和本质。

其他答案

2023-10-23 14:32:52

空间频率是指每度视角内图象或刺激图形的亮暗作正弦调制的栅条周数,单位是周/度。它是根据19世纪数学家J.-B.-J. 傅里叶提出的分析振动波形的理论而出现的描述视觉系统工作特性的概念。

最初在物理光学中,空间频率指每毫米具有的光栅数,单位为线/毫米。

60年代引入视觉的研究中。这一概念的广泛运用,为视觉特性、图形知觉以及视觉系统信号的传输、信息的加工等研究提供了一个新的途径。

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