विफोकस विपथन



प्रकाशिकी में, डिफोकस वह विपथन है जिसमें एक छवि केवल फोकस (ऑप्टिक्स) से बाहर होती है। यह विपथन हर उस व्यक्ति से परिचित है जिसने कैमरा, वीडियो कैमरा, माइक्रोस्कोप, टेलीस्कोप या दूरबीन का उपयोग किया है। वैकल्पिक रूप से, डिफोकस, पहचान सतह से दूर ऑप्टिकल अक्ष के साथ फ़ोकस के अनुवाद को संदर्भित करता है। सामान्य तौर पर, डिफोकस छवि के तीखेपन और कंट्रास्ट (दृष्टि) को कम करता है। एक दृश्य में तेज, उच्च-विपरीत किनारे क्या होने चाहिए, धीरे-धीरे संक्रमण बन जाते हैं। दृश्य में बारीक विवरण धुंधला हो जाता है या अदृश्य भी हो जाता है। लगभग सभी छवि बनाने वाले ऑप्टिकल उपकरणों में डिफोकस को कम करने और छवि गुणवत्ता को अधिकतम करने के लिए फोकस समायोजन का कुछ रूप सम्मिलित होता है।

प्रकाशिकी और फोटोग्राफी में
फोकस शिफ्ट की दी गई मात्रा के लिए इमेज ब्लरिंग की डिग्री लेंस एफ संख्या पर विपरीत रूप से निर्भर करती है। कम f-नंबर, जैसे f/1.4 से f/2.8, डीफोकस के लिए बहुत संवेदनशील होते हैं और फोकस की बहुत उथली गहराई होती है। उच्च f-नंबर, f/16 से f/32 रेंज में, डिफोकस के प्रति अत्यधिक सहिष्णु होते हैं, और परिणामस्वरूप फोकस की बड़ी गहराई होती है। f-नंबर में सीमित मामला पिनहोल कैमरा है, जो शायद 100 से 1000 पर काम कर रहा है, इस मामले में सभी ऑब्जेक्ट लगभग पिनहोल एपर्चर से उनकी दूरी की परवाह किए बिना फोकस में हैं। फोकस की इस चरम गहराई को प्राप्त करने के लिए जुर्माना इमेजिंग फिल्म या सेंसर पर बहुत मंद रोशनी, विवर्तन के कारण सीमित रिज़ॉल्यूशन, और बहुत लंबा एक्सपोजर समय है, जो मोशन ब्लर के कारण छवि में गिरावट की संभावना का परिचय देता है।

स्वीकार्य डिफोकस की मात्रा इमेजिंग माध्यम के ऑप्टिकल संकल्प से संबंधित है। एक कम-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग चिप या फिल्म डिफोकस और अन्य विपथन के प्रति अधिक सहिष्णु है। उच्च रिज़ॉल्यूशन माध्यम का पूरा लाभ उठाने के लिए, डिफोकस और अन्य विपथन को न्यूनतम किया जाना चाहिए।

डिफोकस को Zernike बहुपद प्रारूप में तैयार किया गया है $$a(2 \rho^2-1)$$, कहाँ $$a$$ प्रकाश की तरंग दैर्ध्य में डिफोकस गुणांक है। यह दो गोलाकार तरंगों के बीच परवलय के आकार के ऑप्टिकल पथ अंतर से मेल खाता है जो उनकी सतह के शीर्ष पर स्पर्शरेखा हैं और वक्रता (ऑप्टिक्स) के विभिन्न त्रिज्या हैं। कुछ अनुप्रयोगों के लिए, जैसे फेस कोणट्रास्ट इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, डिफोकस की गई छवियों में उपयोगी जानकारी हो सकती है। डिफोकस के विभिन्न मूल्यों के साथ रिकॉर्ड की गई कई छवियों का उपयोग यह जांचने के लिए किया जा सकता है कि इलेक्ट्रॉन तरंग की तीव्रता त्रि-आयामी अंतरिक्ष में कैसे भिन्न होती है, और इस जानकारी से तरंग के चरण का अनुमान लगाया जा सकता है। यह गैर-चरण पुनर्प्राप्ति पुनर्प्राप्ति का आधार है। फेज़ रिट्रीवल एल्गोरिदम के उदाहरण जो डिफोकस की गई छवियों का उपयोग करते हैं, में गेरचबर्ग-सैक्सटन एल्गोरिथ्म और परिवहन-की-तीव्रता समीकरण पर आधारित विभिन्न विधियाँ सम्मिलित हैं।

दृष्टि में
आकस्मिक बातचीत में, ब्लर शब्द का उपयोग दृष्टि में कमी का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, एक नैदानिक ​​सेटिंग में धुंधली दृष्टि का अर्थ है व्यक्तिपरक अनुभव या आंख के भीतर ऑप्टिकल डिफोकस की धारणा, जिसे अपवर्तक त्रुटि कहा जाता है। अपवर्तक त्रुटि की मात्रा और प्रकार के आधार पर धुंधलापन अलग-अलग दिखाई दे सकता है। धुंधली छवियों के कुछ उदाहरण निम्नलिखित हैं जो अपवर्तक त्रुटियों के कारण हो सकते हैं:आंखों के नेत्र संचित्र के साथ दृश्य तीक्ष्णता को मापकर धुंधली दृष्टि की सीमा का आकलन किया जा सकता है। सुधारात्मक लेंस के साथ रेटिना पर प्रकाश केंद्रित करके धुंधली दृष्टि को अक्सर ठीक किया जाता है। इन सुधारों में कभी-कभी अवांछित प्रभाव होते हैं जिनमें आवर्धन या कमी, विरूपण, रंग सीमाएँ और परिवर्तित गहराई धारणा सम्मिलित हैं। एक आँख परीक्षा के दौरान, रोगी की तीक्ष्णता को सुधार के बिना, उनके वर्तमान सुधार के साथ, और अपवर्तन के बाद मापा जाता है। यह ऑप्टोमेट्रिस्ट या नेत्र रोग विशेषज्ञ ("नेत्र चिकित्सक") को रोगी की दृष्टि की गुणवत्ता को सीमित करने में अपवर्तक त्रुटियों की सीमा निर्धारित करने की अनुमति देता है। 6/6 या 20/20 की एक स्नेलन तीक्ष्णता, या दशमलव मान 1.0 के रूप में, एक औसत मानव के लिए तेज दृष्टि माना जाता है (युवा वयस्कों के पास उस मूल्य का लगभग दोगुना हो सकता है)। इससे कम सही-सुधारित तीक्ष्णता एक संकेत है कि अपवर्तक त्रुटि के सुधार से परे दृष्टि की एक और सीमा है।

धुंधला डिस्क
ऑप्टिकल डिफोकस गलत सुधारात्मक लेंस या अपर्याप्त आवास (आंख) के परिणामस्वरूप हो सकता है, जैसे, उम्र बढ़ने वाली आंख से जरादूरदृष्टि में। जैसा कि ऊपर कहा गया है, एक बिंदु स्रोत से प्रकाश किरणें तब रेटिना पर एक बिंदु पर केंद्रित नहीं होती हैं, बल्कि प्रकाश की एक छोटी सी डिस्क में वितरित होती हैं, जिसे ब्लर डिस्क कहा जाता है। इसका आकार पुतली के आकार और डिफोकस की मात्रा पर निर्भर करता है, और इसकी गणना समीकरण द्वारा की जाती है

$$d=0.057 p D$$ (d = डिग्री दृश्य कोण में व्यास, P = मिमी में पुतली का आकार, D = डायोप्टर्स में डिफोकस)।

रैखिक समय-अपरिवर्तनीय प्रणाली में, पॉइंट इमेज (यानी ब्लर डिस्क) को बिंदु फैलाव समारोह (पीएसएफ) कहा जाता है। पीएसएफ के साथ इन-फोकस इमेज के कनवल्शन द्वारा रेटिनल इमेज दी जाती है।

यह भी देखें

 * bokeh
 * डिफोकस से शेप

संदर्भ

 * Smith, Warren J., Modern Optical Engineering, McGraw–Hill, 2000, Chapter 11, ISBN 0-07-136360-2