Sumários
Difracção e óptica de Fourier.
26 Novembro 2019, 16:00 • João Miguel Pinto Coelho
Difracção e óptica de Fourier. Espectro de frequências espaciais. Filtragem espacial.
ÓPTICA DE FOURIER. RADIOMETRIA
26 Novembro 2019, 14:00 • José Manuel Rebordão
ÓPTICA DE FOURIER
OTF, MTF e PTF: pupilas quadrada e circular; OTF de sistemas com desfocagem; variação da MTF com a posição no campo de um sistema; miras de referência para caracterização da MTF. Exemplos para PSF simétricas ou assimétricas.
Relação entre as frequências de corte em sistemas coerentes e incoerentes; chamada de atenção para a natureza matematicamente distinta da amplitude e da irradiância, que coloca em contexto tal duplicação da frequência de corte.
Especificação de sistemas através de um ou mais pontos da MTF.
IMAGEM INTERFEROMÉTRICA
A pupila monolítica como colecção de pares de sub-pupilas. Estrutura do termo de interferências, visibilidade, para fontes de diferentes dimensões angulares. Relação com os padrões de interferência associados a pares de fendas de Young.
Brevíssima introdução aos seguintes conceitos e definições: função de coerência mútua, grau complexo de coerência; relação com a visibilidade; teorema de van Cittert-Zernike (TvCZ) e seu impacto operacional.
Construção de uma amostragem da função de coerência mútua no espaço (u,v), e utilização do TvCZ para construção da distribuição angular da emitância de uma fonte extensa. Exemplos, coberturas do plano (u,v) com base na rotação da Terra, artefactos decorrentes de amostragens inadequadas.
Breve referência à construção das funções de correlação, seja por interferometria, seja por registo e cálculo numérico nos regimes de reduzida frequência temporal (GHz).
RADIOMETRIA
Introdução. Distinção entre radiométrica e fotometrias. Ângulo sólido. Apresentação geral das grandezas radiométricas: Fluxo, intensidade, irradiância, emitância e radiância.
BIBLIOGRAFIA
J. W. Goodman, Introduction to Fourier Optics (3rd ed., Roberts & Company, 2005) – Cap. 5.3, cap. 6.1, 6.2, 6.3, 6.4.
Coerência e imagem interferométrica - Hecht, Optics, cap. 12.
Radiometria:
McCluney R, Introduction to Radiometry and Photometry
Bass M., Handbook of Optics, 3rd ed, Vol. II (Cap. 34)
PRÓXIMA AULA
Radiometria: grandezas radiométricas. Dependências espectrais. Transferência radiactiva. Factores de forma. Fontes lambertianas. Principais teoremas da radiometria. Fotometria. Grandezas fotométricas. Configuração radiométrica padrão. Fontes luminosas, Lei de Planck e derivadas, emissividade. BRDF.
Formação de imagem de objectos pontuais. Importância da abertura na formação de imagem. Aberrações. (Grupos 7 e 8)
19 Novembro 2019, 17:00 • João Miguel Pinto Coelho
Formação de imagem de objectos pontuais.
• Importância da abertura do feixe incidente numa lente convergente (ficha 26).
Formação de imagem de objectos pontuais (cont.)
19 Novembro 2019, 16:00 • João Miguel Pinto Coelho
Importância da abertura na formação de imagem. Aberrações (cromática, esférica, astigmatismo, coma e distorção).
Resposta em frequência de sistemas de formação de imagem
19 Novembro 2019, 14:00 • José Manuel Rebordão
Resposta impulsional e PSF (Point Spread Function).
Formação de imagem de objectos extensos. Campo imagem geométrico. Relação de convolução entre as amplitudes objecto e imagem.
Revisão de conceitos de óptica: stop de abertura, pupila de entrada e pupila de saída. Aberrações. Modelação das aberrações em termos do desvio relativamente às superfícies de onda (esféricas) de referência na pupila de saída.
Generalização do quadro de conceitos para sistemas arbitrários, com ou sem aberrações. Utilização da pupila de saída e respectiva distância ao plano imagem; função pupila generalizada, contendo as aberrações residuais do sistema.
Teoria de Abbe e resolução. Filtragem de frequências espaciais.
Resposta em frequência de sistemas coerentes; função de transferência; relação entre H e P. Frequência de corte. Exemplos.
Resposta em frequência de sistemas incoerentes, lineares na irradiância. Definição de espectros de frequência normalizados e da função de transferência normalizada. Conceitos de OTF, MTF e PTF. Exemplos.
BIBLIOGRAFIA
- J. W. Goodman, Introduction to Fourier Optics (3rd ed., Roberts & Company, 2005) – Cap. 5.3, cap. 6.1, 6.2, 6.3, 6.4,
PRÓXIMA AULA
OTF, MTF, exemplos.