Filtrage spatial
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2007-07-05T16:15:10Z
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/* Exemples */ - Orthographe
Le '''filtrage spatial''' est une méthode, en [[optique]], permettant de sélectionner la partie ''spatiale'' de la lumière qui nous intéresse. Contrairement au ''filtrage temporel'', on ne s'intéresse pas aux [[fréquence|fréquences temporelles]] (les couleurs), mais aux [[fréquence spatiale|fréquences spatiales]] (la forme de l'image).
==Principe==
===Point de vue de l'optique géométrique===
Selon l'[[optique géométrique]], des rayons lumineux parallèles seront focalisés en un point à l'aide d'une [[lentille optique|lentille]] convergente, dans son [[distance focale|plan focal image]]. Mais des rayons n'ayant pas la même direction ne convergeront pas au même point. Ainsi, il est possible d'éliminer des rayons en plaçant un ''filtre'' dans ce plan. Ces filtres peuvent être, par exemple, des fentes, des [[Diaphragme (photographie)|diaphragme]]s, des fils, des points, ...
===Point de vue de l'optique ondulatoire===
L'[[optique ondulatoire]] nous indique, grâce à la [[théorie de la diffraction|diffraction de Fraunhofer]], qu'un objet éclairé par une [[onde plane]], formera sa [[transformée de Fourier]] dans le [[distance focale|plan focal]] d'une [[lentille optique|lentille]]. Par analogie à la transformée de Fourier temporelle, donnant les ''fréquences temporelles'' (les couleurs), on peut définir les [[fréquence spatiale|fréquences spatiales]]. Celles-ci seront ainsi accessibles dans ce ''plan focal'' appelé alors [[plan de Fourier]]. On peut alors éliminer certaines de ces fréquences, d'où l'appellation de filtrage spatial, par analogie au filtrage temporel, dans lequel on élimine des fréquences temporelles.
==Exemples==
===[[épuration laser|Épuration d'un laser]]===
Un [[laser]] dont le faisceau est agrandi à l'aide d'une lentille convergente présente toujours des irrégularités dues aux poussières et aux déformations des appareils. Tout cela implique que la lumière n'est pas parfaitement focalisée en un point par la lentille. Il y a un halo de lumière tout autour de ce point. En utilisant un trou de très petite taille (quelques dizaines de [[micromètre]]s), il est possible de cacher ce halo. Le résultat est une répartition homogène (ou plutôt [[gaussienne]]) de la lumière : Le laser est épuré.
<br>
Ce filtrage ne laisse passer que les rayons près du centre, c'est-à-dire les fréquences spatiales faibles : c'est un filtre [[Filtre passe-bas|passe-bas]].
===Expérience d'[[Ernst Abbe|Abbe]]===
L'[[expérience d'Abbe]] permet d'étudier simplement le filtrage spatial en prenant pour objet une grille.
===Strioscopie===
La [[strioscopie]] consiste à retirer les rayons près du centre (les faibles fréquences spatiales) afin de mieux voir les rayons déviés par l'objet. Par exemple, il est possible de visualiser les fluctuations d'un [[fluide]].
==Voir aussi==
*[[Filtre (optique)]]
*[[optique de Fourier]]
*[[strioscopie]]
*[[optique adaptative]]
{{portail physique}}
[[Catégorie:Optique ondulatoire|Filtrage spatial]]