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大氣湍流很不平靜，造成波前在時間和空間上的隨機變化，嚴重影響我們拍攝恒星和系外行星圖像的分辨率和精確性。 

  在天文自適應系統中，用于天文觀測的相機和用于波前檢測的相機，性能需求有明顯不同。天文自適應光學的應用效果，取決于我們能否找到能精確測量波陣面畸變的參照物。

  因此波前傳感需要引入一個參考星。如果能找到這樣的星：它與我們要觀測的星非常的近，我們稱之為自然導星。有時候，如果被觀測星亮度足夠，而且光學邊界銳利的的話，有時候也能被當做參考星。

  波前測量在可見光波段，而觀測在紅外波段；或波前測量和觀測均在紅外波段（如參考星在可見光區域亮度不足）。此時基于可見光傳感器的自適應光學系統，通過低噪聲短波紅外（或更好的可見光增強短波）相機，則可以看到暗導星，因為星的密度在紅外波段（J,h,K，）要高于可見光。換言之，紅外導星更易找到。

  波前計算必須快速（典型值是1ms內），以跟上大氣狀態的改變，這樣有必要用高速高靈敏相機作為波前傳感，用短曝光時間去“凍結”大氣湍流的影響。高幀頻和低延遲用于校正信息實時傳遞到變形鏡，以實時修正波前。另外，相對明亮的導星和高靈敏度探測器是波前檢測系統獲得足夠信噪比的保證。