Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι να παρουσιαστούν μερικές από τις πιο αξιοσημείωτες τεχνικές για την Ισοστάθμιση των Χρωματικών Αποκλίσεων σε ψηφιακή φωτογραφία. Αρχικά δίνονται κάποια γενικά στοιχεία για την ψηφιακή φωτογραφία, τα χρωματικά μοντέλα και συγκεκριμένα το μοντέλο RGB, την ψηφιακή καταγραφή της εικόνας καθώς και οι στοιχειώδεις λειτουργίες της ανθρώπινης όρασης. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύονται οι βασικές έννοιες της χρωματικής απόκλισης και παραθέτονται με ορισμούς και παραδείγματα τα δυο βασικά είδη χρωματικών αποκλίσεων που είναι η αξονική χρωματική απόκλιση (longitudinal or axial aberration) και η πλευρική χρωματική απόκλιση (transverse or lateral aberration). Το τρίτο κεφάλαιο είναι μια αναλυτική περιγραφή τριών μεθόδων ισοστάθμισης/περιορισμού των χρωματικών αποκλίσεων. Δίνεται η θεωρητική ανάλυση κάθε μιας, η περιγραφή της πειραματικής διαδικασίας που ακολουθείται καθώς επίσης και τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την εφαρμογή τους. Τέλος, στο τέταρτο κεφάλαιο δίνονται δυο διαφορετικοί τύποι σχεδιασμού φακού Gauss, που αποβάλλουν αποτελεσματικά την αρχική χρωματική παρέκκλιση χρησιμοποιώντας έναν αποδοτικό γενετικό αλγόριθμο (GA). / Aim of this Diploma Thesis Project is to present the most remarkable techniques of the Compensation of Chromatic Aberrations appeared in digital images. Initially are given certain general elements for the digital photograph, the chromatic models and especially the RGB model, the digital imaging process and the elementary operations of the human sight system. In the second chapter the basic significations of chromatic aberrations are analysed. Also, definitions and examples support the two basic types of chromatic distortions that are the longitudinal or axial aberrations and the transverse or lateral aberrations. The third chapter is a complete description of three methods of the compensation of chromatic distortions. It is given the theoretical analysis for each one, the full description of the experimental process that is followed and the conclusions that result from their application. Finally, in the last chapter, two different types of Gauss lens design, which effectively eliminate primary chromatic aberration, are presented using an efficient genetic algorithm (GA).

Photographic fisheye lenses with fixed focal length for cameras with different sensor formats have been well developed for decades. However, photographic fisheye lenses with variable focal length are rare on the market due in part to the greater design difficulty. This paper presents a large aperture zoom fisheye lens for DSLR cameras that produces both circular and diagonal fisheye imaging for 35-mm sensors and diagonal fisheye imaging for APS-C sensors. The history and optical characteristics of fisheye lenses are briefly reviewed. Then, a 9.2- to 16.1-mm F/2.8 to F/3.5 zoom fisheye lens design is presented, including the design approach and aberration control. Image quality and tolerance performance analysis for this lens are also presented. (C) 2017 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE)

Nous avons développé un microscope tomographique diffractif en réflexion, qui permet d’observer la surface d’un échantillon avec une résolution latérale améliorée comparée à un microscope holographique conventionnel. À partir des même données expérimentales (les hologrammes acquis sous différents angles d’illumination), des mesures à haute précision longitudinale peuvent être réalisées sur la surface d’un échantillon purement réfléchissant, par reconstruction du profil de hauteur à partir de la phase. Cette méthode d’imagerie multimodale présente plusieurs avantages comparée aux mesures en holographie interférométrique classique : amélioration de la résolution latérale sur la partie diffractive, déroulement de phase facilité, réduction du bruit cohérent, l’ensemble étant associé à la grande précision longitudinale fournie par les mesures de phase. Nous montrons ces possibilités en imageant divers échantillons minces. / We have developed a tomographic diffractive microscope in reflection, which permits observation of sample surfaces with an improved lateral resolution, compared to a conventional holographic microscope. From the same set of data, high-precision measurements can be performed on the shape of the reflective surface by reconstructing the phase of the diffracted field. doing so allows for several advantages compared to classical holographic interferometric measurements: improvement in lateral resolution, easier phase unwrapping, reduction of the coherent noise, combined with the high-longitudinal precision provided by interferometric phase measurements. We demonstrate these capabilities by imaging various test samples.

This dissertation thesis deals with the methods for processing image data in X-ray microtomography and digital holographic microscopy. The work aims to achieve significant acceleration of algorithms for tomographic reconstruction and image reconstruction in holographic microscopy by means of optimization and the use of massively parallel GPU. In the field of microtomography, the new GPU (graphic processing unit) accelerated implementations of filtered back projection and back projection filtration of derived data are presented. Another presented algorithm is the orientation normalization technique and evaluation of 3D tomographic data. In the part related to holographic microscopy, the individual steps of the complete image processing procedure are described. This part introduces the new orignal technique of phase unwrapping and correction of image phase damaged by the occurrence of optical vortices in the wrapped image phase. The implementation of the methods for the compensation of the phase deformation and for tracking of cells is then described. In conclusion, there is briefly introduced the Q-PHASE software, which is the complete bundle of all the algorithms necessary for the holographic microscope control, and holographic image processing.