光学実験の宿題で spot diagram line spread function edge spread function って...

光学実験の宿題で spot diagram line spread function edge spread function ってどんな意味？ってのがでたんですけど わかりません



誰か教えてください

微妙な問題ですね。



Spot Diagram（Ｓ）は通常、幾何光学で使われる概念ですし、

Line Spread Function（Ｌ）、Edge Spread Function（Ｅ）は、

波動光学で使われる概念です。

Spot Diagramの代わりに、Point Spread Function（Ｐ）となっていれば、

すっきりするんですが...。





いずれの概念も、レンズの性能を評価するためのものです。



Point Spread Functionは、測定対象のレンズで、

単色の点光源の像を結ばせた場合に、像面上で観測される像のことです。

より正確には、像面上で観測される光の強弱を関数として表現したもの。

フーリエ光学を用い、光を波動としてとらえた場合の評価方法です。

実際には、レンズの波面収差をフーリエ変換することで求められます。



Line Spresd Functionは、点光源の代わりに、線光源を、

Edge Spread Functionは、半分だけ（たとえばＸ＞０の領域だけ）明るい

面光源（すなわちＸ＝０の所にエッジができる）を使った場合のものです。



Spot Diagramはレンズ設計をする際に、光を光線ととらえ、

屈折の法則を用いながら（実際にはちゃんとした計算式がありますが）

像面にどのような光線の分布ができるかを計算したもの。



収差も何もない、理想的な（完全な）レンズの場合、

Spot Diagramはただの点にしかなりませんが、

Point Spread Functionは良く知られた、

Airy Diskの形になります。

回折の効果をちゃんと評価できます。



ただ、レンズの性能がそんなに良くない場合は、

Spot DiagramとPoint Spread Functionは、

良く似たような形になります。



Point Spread Functionが最も基本的な概念なのですが、

実際に測定するのは大変なので、

Line または Edge Spread Functionなるものを使います。