V originále
None of optical devices is perfect. Each lens has some errors, e.g. tilt, coma, spherical or chromatic aberration. The more lenses are in the optical device the more errors can reveal. All these imperfection accumulates and multiplies during the path through the optical device. It is necessary to know how the light passes through and interacts with each optical element. There are some possibilities of simulation of these defects. One of these methods is ENZ (Extended Nijboer-Zernike) theory which can be set up for different light condition and different aberration. There is also possibility to measure this property. As will be shown in this article I made this experiment using microscope and microscopic objects as an example of optical device with more lenses and optical elements. Measurements in combination with image analysis (entropy calculation) and 3D reconstruction give us overview of distortions which undergoes the original image. Results of both methods simulation and measurements can be used for improving of the original image. If we know how the image is distorted the knowledge of PSF (Point Spread Function) can help us to remove this distortion and obtain better image. This can be done using deconvolution function and the known PSF as a kernel for this function. Using simulations and PSF measurements can also help to improve resolution of the image and reveal more details. This can be helpful in many different fields, for example in biology, astronomy or in analysis of satellites or aerial photos.
In Czech
Žádné z optických zařízení není dokonalé. Každá čočka obsahuje nějaké chyby, např. naklonění, kóma, sférické nebo chromatické aberace. Čím více čoček je v optickém zařízení, tím více chyb mohou obsahovat. Všechny tyto nedostatky se hromadí a násobí během cesty optickým zařízením. Je třeba vědět, jak světlo prochází a interaguje s každým optickým prvkem. Existují některé možnosti simulace těchto defektů. Jednou z těchto metod je ENZ (Extended Nijboer-Zernike) teorie, která může být nastavena pro různé světelné podmínky a různé aberace. K dispozici je také možnost měřit tuto vlastnost. Jak bude ukázáno v tomto článku, provedl jsem tento experiment s použitím mikroskopu a mikroskopických objektů jako příklad optického přístroje s více čočkami a optickými prvky. Měření v kombinaci s analýzou obrazu (výpočet entropie) a 3D rekonstrukcí nám poskytují přehled o deformacích, které procházejí původním obrazem. Výsledky obou metod simulace a měření mohou být použity pro zlepšení původního obrazu. Pokud víme, jak je obraz zkreslený, znalost PSF (Point Spread Function) nám může pomoci odstranit toto zkreslení a získat lepší obraz. To lze provést pomocí funkce dekonvoluce a známého PSF jako jádra pro tuto funkci. Použití simulací a měření PSF může také pomoci zlepšit rozlišení obrazu a odhalit další podrobnosti. To může být užitečné v mnoha oblastech, například v biologii, astronomii nebo v analýze satelitů nebo leteckých snímků.