饱和与散光点扩散函数的精确测距与光度测量

对饱和与散光点扩散函数（PSF）进行精确的测距与光度测量，是地面和太空高对比度成像项目的基本要求。对于地面自适应光学成像，差分大气折射和热胀冷缩会导致 PSF 随时间产生微小偏移，而大气视差和天空光照变化则修改 PSF 的能量分布。对于太空成像，振动、热力学波动和指向抖动可改变 PSF 核心位置和能量。必须纠正这些效应，才能正确组合图像，获得最佳信噪比、精确的相对测距与光度测量，以及精确的探测极限。通常可通过使用 PSF 核心来轻松纠正，但当采用高动态范围观测技术（如带非致转移遮光盘的散光）或星体 PSF 核心被饱和时，这种做法便不可行了。我们提出了一种新方法，通过使用由周期性幅度或相位掩模在瞳孔平面上产生的偏轴 PSF 来解决此问题。将展示这些偏轴 PSF 能够精确地跟踪 PSF 的位置、其 Strehl 比以及其能量，从而可用于注册和对 PSF 进行能量归一化处理。还 presented 一个实验室实验来验证该理论。该方法可轻松实现于现有的自适应光学仪器中，亦应被纳入未来极端自适应光学散光仪器和高对比度成像太空台的考虑之中。