El filtrado espacial es un método, en óptica , para seleccionar el espacio componente de una imagen. A diferencia del filtrado temporal , no nos interesan las frecuencias temporales (los colores), sino las frecuencias espaciales (la forma de la imagen).
Según la óptica geométrica , los rayos de luz paralelos se enfocarán en un punto utilizando una lente convergente, en su plano focal de la imagen . Pero los rayos que no tienen la misma dirección no convergerán en el mismo punto.
Así, es posible eliminar los rayos colocando un filtro en este plano. Estos filtros pueden ser, por ejemplo, rendijas, diafragmas , alambres, puntas ...
La onda óptica indica a través de la difracción de Fraunhofer , un objeto iluminado por una onda plana , forma su transformada de Fourier en el plano focal de una lente . Por analogía con la transformada temporal de Fourier, dando las frecuencias temporales (los colores), podemos definir las frecuencias espaciales . Estos serán así accesibles en este plano focal entonces llamado plano de Fourier . Algunas de estas frecuencias pueden entonces eliminarse, de ahí el nombre de filtrado espacial, por analogía con el filtrado temporal, en el que se eliminan las frecuencias temporales.
Por lo tanto, agregando una máscara al centro de la imagen formada, es posible suprimir las frecuencias espaciales bajas , mientras que colocando un diafragma, es posible cortar las frecuencias espaciales altas . También es posible eliminar componentes espaciales verticales u horizontales con máscaras.
Un láser cuyo haz se agranda mediante una lente convergente siempre presenta irregularidades debido al polvo y deformación de los dispositivos. Todo esto implica que la luz no está perfectamente enfocada en un punto por la lente. Hay un halo de luz alrededor de este punto. Utilizando un orificio muy pequeño (unas pocas decenas de micrómetros ), es posible ocultar este halo. El orificio se coloca después de una lente de distancia focal corta (aproximadamente 1 mm ) que permite que la luz se concentre en el centro del orificio. El resultado es una distribución homogénea (o más bien gaussiana ) de la luz: el láser se purifica y permite obtener un rayo gaussiano .
Este filtrado solo deja pasar los rayos cercanos al centro, es decir las frecuencias espaciales débiles: es un filtro de paso bajo .
El experimento de Abbe permite estudiar el filtrado espacial simplemente tomando una cuadrícula como objeto.
La estrioscopia consiste en eliminar los rayos cercanos al centro (las frecuencias espaciales bajas) para ver mejor los rayos desviados por el objeto. Por ejemplo, es posible visualizar las fluctuaciones de un fluido .
Es posible eliminar ciertas frecuencias espaciales de una imagen para eliminar defectos repetidos en la imagen, como una trama en una fotografía impresa. Este proceso ha sido reemplazado por procesamiento digital.