Einfluss der optischen Aberrationen und des Bildrauschens auf den Fourier-Ptychografie-Algorithmus

Die Fourier-Ptychografie errechnet aus mehreren Einzelaufnahmen eines Objekts unter senkrechter und schräger Beleuchtung ein hoch aufgelöstes Gesamtbild. Dabei werden im Fourierraum die einzelnen räumlichen Frequenzspektren zu einem breiten Gesamtspektrum kombiniert. Dieses Stitching ist nur bei Kenntnis der komplexen Wellenfronten im Fourierraum möglich, die z.B. durch den iterativen sog. Fourier-Ptychografie Algorithmus (FPA) errechnet werden können. Das Verfahren wird jedoch durch die optischen Aberrationen des Beleuchtungs- und des Abbildungssystems sowie das Bildrauschen beeinträchtigt. Jede Beleuchtung unter ihrem individuellen Einfallswinkel bedingt eine unterschiedliche Wellenfrontaberration wie auch eine Aufnahmeintensität, was die Auswertung durch den FPA zusätzlich erschwert. Als Konsequenz liegt ein verfälschtes rekonstruiertes Bild mit geringerem Kontrast vor. In diesem Beitrag untersuchen wir die Anfälligkeit des FPA gegenüber diesen Fehlereinflüssen.