膜的情况，考虑到空气和玻璃的折射率分别为1=1.0,2=1.55，振幅反射率为 r=”-”=0.22,可得V约为10%，V约为100%.因此在本实验中，我们利用反射式 n,+n 牛顿环的千涉图像来测量平凸透镜的曲率半径R. 2.点对点成像及图像放大 牛顿环的直径很小，直接观察、测量很困难，通常用读数显微镜观察和测量因为用扩 展面光源照射时，牛顿环属于定域等厚干涉图像，所以我们可以把牛顿环作为物，用透镜 成像在观察屏上这个屏可以是摄像头上的图像传感器，这个传感器的受光面通常称为靶 面，其工作原理有好儿种，同学可以查阅相关资料.目前最常用的是CMOS图像传感器， 通常在靶面上集成了几十万到几百万个光电传感器，每个光电传感器称为一个像素， 作用是把该面积上的光强大小转化为电信号.这些电信号再由电路转为一定格式的数字编 码传到计算机中，通过软件在计算机的液晶屏上实现点对点显示即靶面上的一个像素对应 液晶屏上的一个像素因为液晶屏上像素的尺寸和间距要比靶面上的大得多，这样就实现了 点对点的图像放大，非常便于观察和精确测量，这种方法已经大量地应用在图像处理的各 个领域但是要指出的是，这种放大并不能提高图像的分辨率，图像的分辨率主要取决于光 学系统的放大倍数、成像质量和靶面的像素密度 在拍照时，有时利用镜头大光圈使得像面附近的物景虚化，从而达到突出主题的效果 就是说成像时开大光圈可使景深变浅，容易准确定位像距，所以在实验中要注意利用光圈 的变化至于光圈与景深的关系，留作同学思考 3.图像的随机噪声处理 根据牛顿环的原理，虽然反射式光路图像的可见度很好，但是大部分光是从牛顿环仪 中反向透射出去，所以照射到靶面上的光强较弱，传感器的本底噪声信号相对较强仔细观 察，可以发现画面中出现了许多细小的随机移动的或闪烁的颗粒状斑点，我们称之为图像 的随机噪声因为它是随机出现的，所以我们可以用算术平均的方法处理就是在拍摄条件不 变的情况下，多拍几张，然后点对点的进行算术平均，从而得到一张质量较高的图像， 4.定标与测量 由于光路的调整，光学器件的几何位置很难固定在某一个位置上不变，直接计算放大 倍数是困难的因此在这类测量中往往是保持当前的光学放大倍数不变，用一个已知刻度尺 寸的标尺来代替先前的物，用比较的方法从而得到系统的光学放大倍数，这个过程称为系 统的定标这样，图像几何尺寸的测量就归结于像素点的测量，应用计算机的强大计算功能， 可以处理各种复杂的图形 100100 膜的情况,考虑到空气和玻璃的折射率分别为 n1 = 1.0 ，n2 =1.55，振幅反射率为 0.22 2 1 2 1 = + − = n n n n r ，可得V透射 约为 10%，V反射 约为 100%.因此在本实验中，我们利用反射式 牛顿环的干涉图像来测量平凸透镜的曲率半径 R. 2. 点对点成像及图像放大 牛顿环的直径很小，直接观察、测量很困难，通常用读数显微镜观察和测量.因为用扩 展面光源照射时，牛顿环属于定域等厚干涉图像，所以我们可以把牛顿环作为物，用透镜 成像在观察屏上.这个屏可以是摄像头上的图像传感器，这个传感器的受光面通常称为靶 面，其工作原理有好几种，同学可以查阅相关资料.目前最常用的是 CMOS 图像传感器. 通常在靶面上集成了几十万到几百万个光电传感器，每个光电传感器称为一个像素， 作用是把该面积上的光强大小转化为电信号.这些电信号再由电路转为一定格式的数字编 码传到计算机中，通过软件在计算机的液晶屏上实现点对点显示.即靶面上的一个像素对应 液晶屏上的一个像素.因为液晶屏上像素的尺寸和间距要比靶面上的大得多，这样就实现了 点对点的图像放大，非常便于观察和精确测量，这种方法已经大量地应用在图像处理的各 个领域.但是要指出的是，这种放大并不能提高图像的分辨率，图像的分辨率主要取决于光 学系统的放大倍数、成像质量和靶面的像素密度. 在拍照时，有时利用镜头大光圈使得像面附近的物景虚化，从而达到突出主题的效果. 就是说成像时开大光圈可使景深变浅，容易准确定位像距，所以在实验中要注意利用光圈 的变化.至于光圈与景深的关系，留作同学思考. 3. 图像的随机噪声处理 根据牛顿环的原理，虽然反射式光路图像的可见度很好，但是大部分光是从牛顿环仪 中反向透射出去，所以照射到靶面上的光强较弱，传感器的本底噪声信号相对较强.仔细观 察，可以发现画面中出现了许多细小的随机移动的或闪烁的颗粒状斑点，我们称之为图像 的随机噪声.因为它是随机出现的，所以我们可以用算术平均的方法处理.就是在拍摄条件不 变的情况下，多拍几张，然后点对点的进行算术平均，从而得到一张质量较高的图像. 4. 定标与测量 由于光路的调整，光学器件的几何位置很难固定在某一个位置上不变，直接计算放大 倍数是困难的.因此在这类测量中往往是保持当前的光学放大倍数不变，用一个已知刻度尺 寸的标尺来代替先前的物，用比较的方法从而得到系统的光学放大倍数，这个过程称为系 统的定标.这样，图像几何尺寸的测量就归结于像素点的测量，应用计算机的强大计算功能， 可以处理各种复杂的图形