ความคลาดเคลื่อนของการโฟกัสที่ไม่ชัดเจน

ในทางทัศนศาสตร์การเบลอภาพ (defocus)คือความคลาดเคลื่อนที่ภาพไม่คมชัดความคลาดเคลื่อนนี้เป็นสิ่งที่คุ้นเคยสำหรับทุกคนที่เคยใช้กล้องถ่ายรูป กล้องวิดีโอ กล้องจุลทรรศน์ กล้องโทรทัศน์ หรือกล้องส่องทางไกล ในทางทัศนศาสตร์ การเบลอภาพหมายถึงการเลื่อนของจุดโฟกัสไปตามแกนแสงออกจากพื้นผิวรับภาพ โดยทั่วไป การเบลอภาพจะลดความคมชัดและความแตกต่างของภาพสิ่งที่ควรจะเป็นขอบที่คมชัดและมีความแตกต่างของภาพสูงในฉากจะกลายเป็นการเปลี่ยนผ่านที่ค่อยเป็นค่อยไป รายละเอียดเล็กๆ ในฉากจะเบลอหรืออาจมองไม่เห็นเลย อุปกรณ์สร้างภาพทางแสงเกือบทั้งหมดมีการปรับโฟกัสเพื่อลดการเบลอภาพและเพิ่มคุณภาพของภาพให้สูงสุด

ระดับการเบลอของภาพสำหรับระยะการเลื่อนโฟกัสที่กำหนดจะแปรผกผันกับค่า f-number ของเลนส์ ค่า f-number ต่ำ เช่นเอฟ /1.4ถึงฟ /2.8 มีความไวต่อการเบลอภาพมากและมีระยะชัด ลึกตื้นมาก ค่า f-number สูง ในฟ /16 ถึงฟ /เลนส์ในช่วงค่ารูรับแสง 32 มีความทนทานต่อการเบลอภาพสูง และด้วยเหตุนี้จึงมีระยะชัดลึกมาก กรณีที่จำกัดในเรื่องค่ารูรับแสงคือกล้องรูเข็มซึ่งทำงานที่ค่ารูรับแสงประมาณ 32 นาโนเมตรฟ /100 ถึงฟ /1000 ซึ่งในกรณีนี้วัตถุทุกชิ้นจะอยู่ในโฟกัสแทบจะไม่มีระยะห่างจากรูรับแสงเลยข้อเสียของการได้ความชัดลึกที่สูงมากเช่นนี้คือ แสงสว่างที่ฟิล์มหรือเซ็นเซอร์รับ ภาพจะน้อยมาก ความละเอียดจะลดลงเนื่องจากการเลี้ยวเบนและเวลาในการเปิดรับแสง จะนานมาก ซึ่งอาจทำให้ภาพเสื่อมคุณภาพเนื่องจาก ภาพเบลอจาก การ เคลื่อนไหว

ปริมาณการเบลอภาพที่ยอมรับได้นั้นสัมพันธ์กับความละเอียดของสื่อบันทึกภาพ ชิปหรือฟิล์มบันทึกภาพที่มีความละเอียดต่ำจะทนต่อการเบลอภาพและความคลาดเคลื่อนอื่นๆ ได้มากกว่า เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากสื่อบันทึกภาพที่มีความละเอียดสูง การเบลอภาพและความคลาดเคลื่อนอื่นๆ จะต้องลดลงให้เหลือน้อยที่สุด

การเบลอภาพถูกจำลองในรูปแบบพหุนาม Zernike เป็น โดยที่คือสัมประสิทธิ์การเบลอภาพในหน่วยความยาวคลื่นแสง ซึ่งสอดคล้องกับความแตกต่างของเส้นทางแสงรูปทรงพาราโบลาระหว่างหน้าคลื่น ทรงกลมสองหน้า ซึ่งสัมผัสกันที่จุดยอดและมีรัศมีโค้ง ต่าง กัน ${\displaystyle a(2\rho ^{2}-1)}$${\displaystyle a}$

สำหรับการใช้งานบางอย่าง เช่นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบคอนทราสต์เฟส ภาพที่เบลออาจมีข้อมูลที่เป็นประโยชน์ สามารถใช้ภาพหลายภาพที่บันทึกด้วยค่าการเบลอที่แตกต่างกันเพื่อตรวจสอบว่าความเข้มของคลื่นอิเล็กตรอนเปลี่ยนแปลงอย่างไรในพื้นที่สามมิติ และจากข้อมูลนี้สามารถอนุมานเฟสของคลื่นได้ นี่คือพื้นฐานของการหาเฟสแบบ ไม่ใช้การแทรกสอด ตัวอย่างของอัลกอริธึมการหาเฟสที่ใช้ภาพที่เบลอ ได้แก่อัลกอริธึม Gerchberg–Saxtonและวิธีการต่างๆ ที่อิงตาม สม การ การถ่ายเทความเข้ม

ในการสนทนาทั่วไป คำว่า "ภาพเบลอ"อาจใช้เพื่ออธิบายการมองเห็นที่ลดลง อย่างไรก็ตาม ในทางการแพทย์ การมองเห็นเบลอหมายถึงประสบการณ์หรือการรับรู้ถึงการโฟกัสที่ไม่ชัดเจนภายในดวงตาซึ่งเรียกว่าความผิดปกติของการหักเหของแสง ภาพเบลออาจปรากฏแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปริมาณและประเภทของความผิดปกติของการหักเหของแสง ตัวอย่างต่อไปนี้เป็นภาพเบลอที่อาจเกิดจากความผิดปกติของการหักเหของแสง:

ระดับความพร่ามัวของสายตาสามารถประเมินได้โดยการวัดความคมชัดของสายตาด้วยแผนภูมิสายตาการมองเห็นพร่ามัวมักแก้ไขได้โดยการโฟกัสแสงไปที่เรตินาด้วยเลนส์แก้ไขสายตาการแก้ไขเหล่านี้บางครั้งอาจมีผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ เช่น การขยายหรือลดขนาด การบิดเบือน ขอบสี และการรับรู้ความลึกที่เปลี่ยนแปลงไป ในระหว่างการตรวจตา ความคมชัดของสายตาของผู้ป่วยจะถูกวัดโดยไม่ใช้เลนส์แก้ไขสายตา โดยใช้เลนส์แก้ไขสายตาที่ใช้อยู่ และหลังจากการแก้ไขสายตาซึ่งช่วยให้จักษุแพทย์หรือผู้เชี่ยวชาญด้านสายตา ("หมอตา") สามารถกำหนดได้ว่าความผิดปกติของสายตามีผลต่อคุณภาพการมองเห็นของผู้ป่วย มากน้อยเพียงใด ความคมชัดของสายตาตามแบบ Snellenที่ 6/6 หรือ 20/20 หรือค่าทศนิยม 1.0 ถือว่าเป็นการมองเห็นที่คมชัดสำหรับคนทั่วไป (ผู้ใหญ่ตอนต้นอาจมีค่าเกือบสองเท่าของค่านี้) ความคมชัดของสายตาที่แก้ไขได้ดีที่สุดที่ต่ำกว่านั้นบ่งชี้ว่ามีข้อจำกัดอื่น ๆ ในการมองเห็นนอกเหนือจากการแก้ไขความผิดปกติของสายตา

การเบลอภาพทางแสงอาจเกิดขึ้นจากการใช้เลนส์แก้ไขสายตาที่ไม่ถูกต้อง หรือการปรับโฟกัส ที่ไม่เพียงพอ เช่น ในกรณี ของสายตา ยาวตามวัย ดังที่กล่าวมาข้างต้น รังสีแสงจากแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดจะไม่ถูกโฟกัสไปที่จุดเดียวบนเรตินา แต่จะกระจายออกเป็นวงกลมเล็กๆ ที่เรียกว่าวงกลมเบลอขนาดของวงกลมเบลอขึ้นอยู่กับขนาดของรูม่านตาและปริมาณการเบลอภาพ และคำนวณได้จากสมการ

${\displaystyle d=0.057pD}$

( d = เส้นผ่านศูนย์กลางในหน่วยองศาของมุมมองภาพ, p = ขนาดรูม่านตาในหน่วยมิลลิเมตร, D = การเบลอภาพในหน่วยไดออปเตอร์) ^{[ 1 ]}

ในทฤษฎีระบบเชิงเส้นจุดภาพ (เช่น วงกลมเบลอ) เรียกว่าฟังก์ชันการกระจายจุด (PSF) ภาพบนจอประสาทตาได้มาจากการคอนโวลูชันของภาพที่อยู่ในโฟกัสกับ PSF

• โบเก้
• รูปร่างจากการเบลอภาพ

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับภาพเบลอ

• สมิธ, วอร์เรน เจ., วิศวกรรมทัศนศาสตร์สมัยใหม่ , แมคกรอว์-ฮิลล์, 2000, บทที่ 11, ISBN 0-07-136360-2