Résumé
La tache d'Airy est la figure de diffraction résultant de la traversée d'un trou circulaire par la lumière. On parle de tache d'Airy dans le cas des systèmes optiques pour qualifier la meilleure image possible d'un point source par ce système. Un système dont la réponse impulsionnelle donne une tache d'Airy est dit limité par la diffraction. Le nom de cette figure provient de George Biddell Airy (1801-1892), un scientifique anglais qui découvrit et décrivit le phénomène en 1835 dans On the Diffraction of an Object-glass with Circular Aperture. La figure présente une symétrie de révolution et prend la forme d'une tache brillante auréolée de cercles concentriques de plus faible luminosité. On doit la description du phénomène à George Biddell Airy en 1835 alors que le phénomène de diffraction avait déjà été découvert plus d'une dizaine d'années auparavant. thumb|Coupe de l'éclairement en fonction de la position dans une tache d'Airy. Lorsque la figure est observée loin du trou diffractant, l'éclairement varie en fonction de l'angle entre le point considéré et le centre de la figure : où est l'éclairement au centre de la figure ; est la fonction de Bessel du premier ordre, la fonction jinc, définie sur , est la fonction sombrero ; est le diamètre de l'ouverture ; est l'angle, ayant son sommet au centre du trou, entre l'axe de révolution et la direction considérée ; est la longueur d'onde de la lumière. Cette expression est obtenue par la théorie de la diffraction de Fraunhofer. Elle correspond au carré du module de la transformée de Fourier de la fonction caractéristique du disque représentant l'ouverture. La première annulation de cette fonction se produit lorsque ce qui correspond à un angle La figure de diffraction peut aussi être observée à plus courte distance en se plaçant dans le plan focal d'un objectif. C'est notamment le cas lorsqu'on considère la diffraction provoquée par l'ouverture de ce même objectif. On a alors la même expression de , où l'on peut écrire : où est la distance entre le point considéré sur l'image et le centre de la figure ; est la focale de l'objectif ; est son nombre d'ouverture.
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Diffraction de Fraunhofer
En optique et électromagnétisme, la 'diffraction de Fraunhofer, encore nommée diffraction en champ lointain' ou approximation de Fraunhofer, est l'observation en champ lointain de la figure de diffraction par un objet diffractant. Cette observation peut aussi se faire dans le plan focal image d'une lentille convergente. Elle s'oppose à la diffraction de Fresnel qui décrit le même phénomène de diffraction mais en champ proche.
Fonction d'étalement du point
NOTOC La fonction d'étalement du point (point spread function ou PSF en anglais), ou réponse impulsionnelle spatiale, est une fonction mathématique qui décrit la réponse d'un système d'imagerie à une source ponctuelle. Elle est utilisée dans divers domaines pouvant relever de l'optique (astronomie, microscopie, ophtalmologie) ou d'autres techniques d'imagerie (radiographie, échographie, ). Dans le cadre de l'optique, un système optique et ses différents éléments présentent des défauts qui ont pour effet, pour un point objet, un « étalement » du point lumineux image.
Optical resolution
Optical resolution describes the ability of an imaging system to resolve detail, in the object that is being imaged. An imaging system may have many individual components, including one or more lenses, and/or recording and display components. Each of these contributes (given suitable design, and adequate alignment) to the optical resolution of the system; the environment in which the imaging is done often is a further important factor. Resolution depends on the distance between two distinguishable radiating points.
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