点拡がり関数
光学的像形成の線型性という長所、つまり
Image(Object1 + Object2) = Image(Object1) + Image(Object2)
によって、顕微鏡や望遠鏡での物体の像は、二次元のインパルス関数の加重総和として物体空間視野を表現することと、これらインパルス関数の「像」の加重総和として像空間視野を表現することにより計算できる。これは「重ね合わせの原理」として知られ、線型性が成り立つ。物体平面の個々のインパルス関数で表現された像は点拡がり関数(PSF、点像強度関数)と呼ばれ、物体面における数学的な光の「点」が像面内の有限範囲に「広がって」形成されるという事実を反映している。(数学や物理学の分野ではグリーン関数やインパルス応答関数として参照できるかもしれない。) 物体をいろいろな強度の離散的な物体に分ければ、物体の像はそれぞれの点のPSFの和として計算される。PSFは典型的には像形成系(顕微鏡や望遠鏡)により総合的に決まるので、像全体は光学系の特性を知ることによって表現できる。 この過程は、畳み込みの式として普通定式化される。顕微鏡像の加工や天文学では、計測装置のPSFを知る事はデコンボルーション [:en]による(元の)像復元に非常に重要である。
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