Ebenso wie bei der Laserstrahlausbreitung führen atmosphärische Turbulenzen, die durch Wind, Luftdruck- und Temperaturunterschiede erzeugt werden, auch bei der Bildgebung (Imaging) zu Störungen im optischen Strahlengang. Die resultierenden Abbildungen erscheinen dadurch unscharf, verzerrt oder gar helligkeitsverändert. Ursache dafür ist eine Verbreiterung des minimal möglichen Beugungsflecks, welche zu einem Verlust an Bilddetails führt. Der Einsatz adaptiver Optiken erlaubt eine teilweise Kompensation dieser Phasenstörungen wodurch die Auflösung von Bildbereichen deutlich erhöht werden kann.
Multikonjugierte adaptive optische Verfahren, iterative Optimierungsalgorithmen oder Bildverarbeitungstechniken, wie Speckle Imaging, bieten neuartige Ansätze, um auch im Fall volumenverteilter Turbulenz, von welcher in den untersuchten Szenarien auszugehen ist, erfolgreich die Bildqualität zu verbessern. Aufgrund der hohen Anforderungen an die räumliche Auflösung bzw. die Bandbreite der Wellenfrontsensoren und adaptiven Spiegel ist eine vollständige Kompensation der volumenverteilten Turbulenz in Echtzeit mit den heutigen Ansätzen jedoch noch nicht möglich.