θ調(diào)制空間偽彩色編碼

(青島大學 應(yīng)用物理實驗教學中心)

θ調(diào)制空間偽彩色編碼

(青島大學 應(yīng)用物理實驗教學中心)

1 主要內(nèi)容

θ調(diào)制是阿貝成像原理的應(yīng)用：對圖像中不同待編色部分賦予不同取向的光柵，制成光柵片. 用白光照射該光柵片，在頻譜面上得到多列方向不同但0級重合的彩色頻譜. 如果在頻譜面上放置空間濾波器，讓不同方向的衍射斑分別透過不同的顏色，就能在像面上得到彩色像. 這是利用不同方向的光柵對圖像頻譜進行調(diào)制，因此稱為θ調(diào)制法. 又因為它將圖像的不同部位“編”上了不同的顏色，故又稱空間偽彩色編碼.

1.1 利用馬赫-曾德爾干涉光路制作θ調(diào)制片

1)根據(jù)實驗室現(xiàn)有設(shè)備的參量，設(shè)計和制作偽彩色編碼圖片，例如：帆船、蘋果等雙色圖案，在硬紙板畫好圖案，并且將其分成2部分,分別刻成窗口.

2)搭建馬赫-曾德爾光路，要求參考光和物光的光程和光強基本相等，光柵為100 mm-1.

3)將硬紙板與全息干板緊緊地貼在一起，利用等時曝光和不同方位光柵記錄各個窗口的圖案.

4)將曝光后的全息底片進行顯影、定影、漂白和烘干處理，制成了由2個不同方位光柵組成的光柵片.

1.2θ調(diào)制假彩色編碼

1)利用溴鎢燈作為再現(xiàn)復(fù)色光源，搭建4f光路，光柵片(圖形倒置)作為物，頻譜面放置硬紙板，接收2排0級重合的具有一定夾角θ的衍射光斑.

2)判斷圖案各部分的光柵取向及其對應(yīng)的頻

譜，按照圖片編色要求在頻譜面進行處理，對不同部分編以不同顏色，像面上出現(xiàn)假彩色圖案.

2 創(chuàng)新點

該實驗屬于綜合設(shè)計性實驗，要求學生綜合信息光學理論知識，設(shè)計并完成實驗要求. 由學生根據(jù)實驗室現(xiàn)有的設(shè)備參量，設(shè)計編碼圖像；根據(jù)光柵常量要求設(shè)計馬赫-曾德爾光路和4f光路的實驗參量，同時考慮頻譜面同級衍射斑的色散能力和同色多級衍射斑的合頻能力；判定圖案各部分頻譜并且編以不同顏色，像面上出現(xiàn)假彩色圖案.

3 主要成效

該實驗是對信息光學重要知識點和實驗手段的綜合應(yīng)用，包括傅里葉變換、頻譜分析和濾波以及光路設(shè)計等，有利于學生理解和運用所學知識，提高了學生對信息光學理論和實驗知識的掌握程度，為學生的創(chuàng)新實驗和畢業(yè)論文(設(shè)計)奠定了理論和實驗基礎(chǔ)，也加強了學生之間的協(xié)作能力和互助精神. 對于接下來要報考碩士研究生的學生，是一次較好的實驗研究經(jīng)歷. 很多考研學生在面試時，專業(yè)實驗也是重要的考察方面，有些學校還會考核學生的實際操作能力. 學生經(jīng)過專業(yè)實驗的培訓，可以較好地通過面試中該環(huán)節(jié)的考核.

(執(zhí)筆：劉眉潔)

[責任編輯：任德香]

(待續(xù))