Предложена методика оптимизации цифрового фильтра высоких пространственных частот, который используется для оценивания фокусировки изображений в цифровой оптической микроскопии. Эта методика учитывает размерные характеристики наблюдаемого объекта, параметры и характеристики оптической системы, цифровой камеры и цифрового фильтра. Методика позволяет вычислить оптимальный размер окна цифрового фильтра, при котором обеспечивается максимальное отношение сигнал/шум для показателя фокусировки.

The paper presents the technique for optimization of a digital filter of high spatial harmonics that is applied for focus evaluation in digital light microscopy. This technique takes into account spatial characteristics of an observed object, parameters and characteristics of optics, a digital camera and a digital filter. The technique makes possible calculation of optimal size of the digital filter mask that maximizes signal-to-noise ratio for focusing characterization.

Розглянуто основні питання теорії різних типів оптичних систем та методів їх габаритного розрахунку. Проаналізовано закономірності поширення світла через оптичну систему. Висвітлено теорію телескопічної системи, оптичної системи мікроскопів, об'єктивів, проекційних пристроїв. Описано елементи оптичної схеми зорової труби Кеплера, наведено її оптичну схему, елементи конструкції мікроскопа, типи освітлювальних систем, основні характеристики об'єктива, тенденції сучасного об'єктивобудування. Розкрито структуру проектора.

Рассмотрены основные вопросы теории различных типов оптических систем и методов их габаритного расчета. Проанализированы закономерности распространения света сквозь оптическую систему. Освещены теория телескопической системы, оптической системы микроскопов, объективов, проекционных устройств. Описаны элементы оптической схемы зрительной трубы Кеплера, приведена ее оптическая схема, элементы конструкции микроскопа, типы осветительных систем, основные характеристики объектива, тенденции современного объективостроения. Раскрыта структура проектора.

Запропоновано використання ширококутової некогерентної оптичної системи для оцінки капілярного хвилювання на поверхні рідини. Розглянуто фізичні особливості функціонування пропонованої системи в такому призначенні, визначено обмеження щодо її застосування. Наведено результати математичного моделювання та експериментального дослідження оптичної системи. Оцінено її частотні динамічні властивості. Відзначено високу чутливість системи щодо присутності поверхнево-активних речовин.

Предложено использование широкоугольной некогерентной оптической системы для оценки капиллярного волнения на поверхности жидкости. Рассмотрены физические особенности функционирования предлагаемой системы в таком приложении, определены ограничения ее применимости. Приведены результаты математического моделирования и экспериментального исследования оптической системы. Оценены ее частотные и динамические свойства. Отмечена высокая чувствительность системы к присутствию поверхностно-активных веществ.

The optical system for estimation of capillary waves on surface of liquid is offered. The physical features of functioning of the offered system are considered in this appendix, limitations of applicability are certain. The results of the numerous andexperimental research of the optical system are shown. Frequency and dynamic properties are appraised. A high sensitivity to the presence of surface-active-substance is marked.

На прикладі задачі автофокусування електронного мікроскопа, розглянуто визначення оптимальної в інформаційному сенсі області значень параметрів настроювання в межах методу функціонально-статистичних випробувань.

Запропоновано модель ближньопольового зонда, в якому на поверхню витягнутого в конічну форму оптоволокна наноситься дві клиноподібні металеві смужки. На підставі спрощених математичних моделей ближньопольових мікроскопів одержано асимптотичні оцінки їх оптичної ефективності. Показано, що в рамках наближеної скалярної моделі зондовий мікроскоп, в якому електромагнітна енергія підводиться до області взаємодії з об'єктом TEM-хвилею, має велику перевагу за оптичною ефективністю відносно стандартних ближньопольових мікроскопів. Запропоновано механізм стеження за відстанню між поверхнею, що сканується, та зондом для такого мікроскопа. Запропоновано конструкцію ближньопольового мікроскопа на базі такого зонда та твердотільно-імерсійної лінзи.

Разработанная в НИИАчермет система компьютеризации микроскопа предназначена для оснащения оптических (в том числе металлографических) микроскопов различных типов и годов выпуска с целью обеспечения хранения исследуемых изображений в памяти компьютера, их обработки (повышение яркости, контрастности, четкости и другое), составление протокола испытаний с вмонтированной фотографией и распечатки на принтере.

Індекс рубрикатора НБУВ: В342.8

Рубрики:

Окремі види оптичних приладів

Шифр НБУВ: Ж29409/А Пошук видання у каталогах НБУВ 

Предложена методика экспериментального измерения функции рассеяния линии (ФРЛ) оптической системы микроскопа (ОСМ), которая основывается на использовании оптимальной линейной пространственной фильтрации цифрового изображения полуплоскости. Представлены ФРЛ типовых ОСМ, измеренные экспериментально по предложенной методике. Выполнен сравнительный анализ экспериментальных и теоретически рассчитанных ФРЛ.

Наведено структуру узагальненого акустооптичного пристрою та результати досліджень фізичної реалізовності її елементів.

Ключ. слова: варизонні структури, оптична густина, спектрометричні елементи
Індекс рубрикатора НБУВ: З852.6 + В344.1 + В342.8

Рубрики:

Оптичні напівпровідникові прилади

Експериментальні методи і апаратура спектроскопії

Окремі види оптичних приладів

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Выполнен сравнительный анализ оптических схем осветительного канала оптического микроскопа - освещение по Келеру (ОК), проекционное и критическое освещение (КО). Доказано, что эти оптические схемы являются частными случаями предложенной обобщенной схемы осветительного канала. Рассчитан показатель однородности освещенности для всех основных вариантов схем осветительного канала. Доказано, что наибольшую однородность можно достичь не только при ОК, но и во всех оптических схемах, которые занимают промежуточное положение между схемой ОК и проекционным освещением, а также при использовании протяженного равнояркого излучателя в оптической схеме КО.

Розроблено фізичну динамічну модель оптичного телескопа, яка дозволяє моделювати на стенді момент інерції реального телескопа в статичних і динамічних режимах роботи, а також зміну моменту інерції азимутальної осі наведення залежно від руху кутомісної осі. Розроблено комп'ютерну програму для багатопараметричного регресійного аналізу результатів розв'язання оптимізаційної за нагріванням двигуна задачі керування процесом позиціювання з обмеженням координат ривка і прискорення та врахуванням зміни моменту інерції.

Запропоновано метод формування та відображення мікрооб'єктів у сканувальній оптичній мікроскопії з використанням багатоелементного фотоприймача відбитого від мікрооб'єкта випромінювання, який дозволяє одержувати уявлення про об'ємність мікрооб'єкта без використання принципу стереобачення.

Розглянуто методи формування та корекції передаточних характеристик оптичних фільтрів на тонких плівках, які передбачають внесення певного рівня оптичних втрат у визначений конкретний оптичний шар та зміну показника заломлення вибраного оптичного шару. Запропоновані методи дозволяють при незначному підвищенні рівня втрат одержати практично плоску передаточну характеристику в смузі пропускання, а також змінити період передаточної характеристики в потрібну сторону.

Запропоновано нову структуру інфрачервоних смугових інтерференційних фільтрів і наведено алгоритм їх аналізу. Аналітично одержано співвідношення, які пов'язують показники заломлення усіх шарів у фільтрах типу шар із високим показником заломлення - інтерференційне дзеркало - шар із високим показником заломлення. За допомогою одержаних залежностей визначено такі параметри як товщина та показник заломлення шарів із високим показником заломлення, що обмежують інтерференційне дзеркало.

Focusing properties of gradient polymer-stabilized liquid crystal (G-PSLC) lenses are studied. We propose a theoretical model that describes the dependence of the G-PSLC lens focal length on the applied voltage. The model involves the strong light absorption during the polymerization process resulting in a modification of the boundary conditions. Our results can be used to develop G-PSLC lenses without moving parts which will allow the electro-optical zooming.

  Скачати повний текст

Проаналізовано закономірності впливу структурної модуляції на анізотропію діелектричних і напівпровідникових матеріалів та досліджено даний вплив у температурній і спектральній поведінці характеристик оптичної анізотропії. Наведено методи оптико-спектральних досліджень анізотропних кристалічних матеріалів. Вивчено прояви модуляції різних типів (багатошарові та синусоїдально модульовані структури) за умови анізотропії структури в поляризації електромагнітних хвиль, вимірюваних параметрах оптичної анізотропії і спектрах пропускання кристалів. Описано явища синхронізму (квазісинхронізму) хвиль у багатошарових гіротропних структурах і напівпровідниках з "ізотропною точкою" та охарактеризовано вузькосмугові оптичні фільтри на їх основі.

Досліджено наукову проблему перевищення дифракційної межі та досягнення надвисокої просторової роздільної здатності в оптичному мікроскопі за спостереження непрозорих зразків у відбитому світлі. Дану проблему вирішено шляхом узгодження просторової модуляції освітлення у вигляді зображення транспаранта на поверхні зразка, оптимальної лінійної фільтрації та цифрової демодуляції. Розроблено вдосконалену математичну модель оптично-електронного тракту мікроскопа з просторовою модуляцією освітлення. Запропоновано новий метод демодуляції, який базується на автоматичному вимірюванні просторової частоти та фази модуляції та роздільній демодуляції уздовж ортогональних координатних вісей та сформульовано рекомендації щодо вибору оптимальних параметрів оптичного мікроскопа. Наведено результати експериментальних досліджень оптичного мікроскопа з надвисокою просторовою роздільною здатністю під час спостереження непрозорих зразків у відбитому світлі.

Знайдено аналітичні вирази для обвідних екстремумів спектрів відбивання та пропускання плоскопаралельних структур з довільною кількістю шарів. Обгрунтовано, що аналогом кута Брюстера для межі розділу двох напівбезмежних середовищ є псевдобрюстерівський кут для плоскопаралельної структури, за якого функція обвідної мінімумів кутової залежності коефіцієнта відбивання є рівною нулю. З використанням функцій обвідних мінімумів спектрів відбивання одержано вирази для фазових товщин двох довільних шарів прозорого багатошарового покриття, які забезпечують просвітлення структури. З допомогою даних виразів розроблено два методи моделювання оптичних фільтрів з вузькою смугою пропускання. Перевагами даних методів є можливість розраховування фільтрів з різною шириною смуги пропускання та кількістю смуг (одна або більше) з використанням лише двох різних матеріалів з високим і низьким показниками заломлення, які можуть довільно вибиратися. Розроблено способи визначення оптичних констант і товщин шарів для одно- та двошарових структур з допомогою знайдених виразів для псевдобрюстерівських кутів, а також виразів для обвідних екстремумів енергетичних коефіцієнтів відбивання.