由近代物理光学知道，利用满足线性与空间不变性条件的系统的线性叠加特性，可以将任何物方图样分解为许多基元图样，这些基元对应的像方图样是容易知道的，然后由这些基元的像方图样线性叠加得出总的像方图样。从这一理论出发，当光学系统对非相干照明物体或自发光物体成像时，可以把任意的物分布看成无数个具有不同强度的、独立的发光点的集合，我们称点状物为物方图样的基元，即点基元。这里，也可以理解为一个无限小的点光源物，如小星点，故可采用单位脉冲δ函数作为点基元，有如下数学关系：
因系统具有线性和空间不变性，可知有如下物像关系式：
式中，O（u，v）为物方图样；O（u1，v1）为物面任意点的笛卡儿坐标；i（u′，v′）为像方图样；u，v和u′，v′分别为对应物面和像面的笛卡儿坐标；Mu，Mv为物像的横向放大率；h（u′−Muu，v′−Mvv）为系统的点基元像分布，即（u，v）处的一个点基元物δ（u，v）的像。(www.xing528.com)
式（3−48）表示线性空间不变系统的一个成像过程。该式表明，将任意物强度分布与该系统的点像分布卷积就得到像强度分布，点物基元像分布完全决定了系统的成像特性。只有当点物基元像分布仍为δ函数时，物像之间才严格保证点对应点的关系。
实际上每一个发光点物基元通过光学系统后，由于衍射和像差以及其他工艺疵病的影响，绝对的点对应点的成像关系是不存在的，因此卷积的结果对原物强度分布起了平滑作用，从而造成点物基元经系统成像后的失真。因此，采用点物基元描述成像的过程，其实质是一个卷积成像过程。通过考察光学系统对一个点物基元的成像质量就可以了解和评定光学系统对任意物分布的成像质量，这就是星点检验的基本思想。
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