アポダイゼーション

アポダイゼーションという用語は、フーリエ変換赤外分光法（FTIR）信号処理に関する文献で頻繁に用いられます。アポダイゼーションの一例として、高速フーリエ変換アナライザにおいて、サンプリングされた時間記録の最初と最後の不連続性を平滑化するためにハニング窓を用いることが挙げられます。

デジタルオーディオ処理では、より一般的なブリックウォールフィルターの代わりにアポダイジングフィルターを使用することで、後者が引き起こすプリリンギングとポストリンギングを低減できます。 ^{[ 1 ]}

オービトラップ内での振動中、イオンが振動に落ち着くまで過渡信号は安定しない可能性があります。終盤になると、微妙なイオン衝突が積み重なり、顕著な位相ずれを引き起こします。これは、フーリエ変換が時間領域測定の長さにわたって振動信号を平均化するため、問題となります。ソフトウェアでは、「アポダイゼーション」、つまりフーリエ変換計算において過渡信号の前後部分を除外することができます。したがって、アポダイゼーションは、結果として得られる質量スペクトルの分解能を向上させます。過渡信号の品質を向上させるもう1つの方法は、トラップ内でイオンが安定した振動運動に落ち着くまでデータ収集を待つことです。^{[ 2 ]}

アポダイゼーションは、離散フーリエ変換の前にNMR信号に適用されます。通常、NMR信号は時間制約（間接次元）またはより高い信号対雑音比を得るために切り捨てられます。切り捨てによるアーティファクトを低減するために、信号はさまざまな種類のウィンドウ関数を使用してアポダイゼーションされます。^{[ 3 ]}

エアリーディスクのサイドローブは画像の劣化の原因となるため、それらを抑制する技術が用いられる。撮像ビームがガウス分布である場合、切断比（ガウスビームの直径と切断開口部の直径の比）を1に設定すると、サイドローブは無視できるほど小さくなり、ビームプロファイルは純粋なガウス分布となる。^{[ 4 ]}

医療用超音波検査では、アポダイゼーション処理で可変電圧を使用して超音波トランスデューサ素子を活性化することにより、グレーティングローブの影響を軽減できます。 ^{[ 5 ]}

ほとんどのカメラレンズには、カメラに入る光量を減らすための絞り機構が備わっています。しかし、これらは厳密にはアポダイゼーションの例ではありません。なぜなら、絞り機構は光強度を滑らかにゼロに変化させるわけではなく、また、絞りの「トップハット」状の透過率を超えて光強度プロファイルを整形するわけでもないからです。

一部のレンズは、取り込む光量を減らすために他の方法を使用しています。たとえば、ミノルタ/ソニー STF 135mm f/2.8 T4.5 レンズは、凹型のニュートラルグレー着色レンズエレメントをアポダイゼーションフィルターとして使用することでこれを実現する特別な設計を採用しており、美しいボケ味を生み出します。同じ光学効果は、ミノルタ Maxxum 7のSTF 機能で実装されているように、被写界深度ブラケットと多重露光を組み合わせることによっても実現できます。2014 年、富士フイルムは、同様のアポダイゼーションフィルターを使用したFujinon XF 56mm F1.2 R APD レンズを発表しました。^{[ 6 ]} 2017 年、ソニーは、同じ光学スムーズ トランス フォーカス原理に基づいたE マウントフルサイズ レンズSony FE 100mm F2.8 STF GM OSS ( SEL-100F28GM )を発表しました。^{[ 7 ]}

ガウス型レーザービームの入力プロファイルのシミュレーションも、アポダイゼーションの一例である。

フォトンシーブは、カスタマイズされた光学アポダイゼーションを実現する比較的簡単な方法を提供する。^{[ 8 ]}

アポダイゼーションは、望遠鏡の光学系において画像のダイナミックレンジを向上させるために使用されます。たとえば、非常に明るい星の近くにある低強度の星をこの技術で可視化することができ、惑星が周回する星の明るい大気によって通常は隠されている場合でも、惑星の画像を取得できます。^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}一般的に、アポダイゼーションは光学画像の解像度を低下させますが、回折端効果を低減するため、実際には特定の小さな詳細を強調することができます。実際、レイリー基準で一般的に定義される解像度の概念は、この場合部分的に無関係です。レンズ（またはミラー）の焦点面に形成される画像は、フレネル回折形式によってモデル化されることを理解する必要があります。古典的な回折パターンであるエアリーディスクは、遮蔽物がなく、均一な透過率を持つ円形の瞳に接続されています。瞳の形状（たとえば、円ではなく正方形）またはその透過率の変化は、関連する回折パターンの変化をもたらします。