调制法空间假色彩编码实验内容
实验2-1 白光密度假彩色编码实验
光信息专业实验指导材料（试用）实验2－1 白光密度假彩色编码实验[实验目的]1、掌握白光信息处理的理论基础；2、掌握位相调制假彩色编码原理和光学傅立叶变换原理，3、理解线性、非线性位相调制，假彩色编码解码，滤波等基本概念；4、学习并掌握假彩色编码仪的调节使用方法及感光板的后处理方法。
[实验原理]本实验采用线性位相调制技术实现白光密度假彩色编码，是将振幅型的黑白图像变成位相型编码片，即将密度分布转换成位相分布。
再通过白光信息处理，将位相分布转换成与彩色对应分布的图像输出。
由于输出图像的颜色并非原物体的真实颜色，所以称为假彩色编码。
位相调制假彩色编码分为编码（光栅调制、漂白处理）和解码两个过程，其原理如下：1、编码原理：当白光透过有灰度分布的黑白负片投射到银盐感光板上时，在感光板上产生与黑白负片相应的光密度（D）分布。
将已感光的底片显影、定影便得到与光密度有线性关系的振幅型底片，再经漂白处理，将振幅型底片转换成浮雕型位相底片，原来的光密度分布转换为浮雕厚度的分布。
如果在曝光的同时将振幅型高频光栅放置于黑白负片和银盐感光板之间，则曝光后得到的底片便成为被光栅调制的编码片，再经漂白处理后转换成位相型编码片。
这种位相型编码片的浮雕厚度将改变入射光波的位相，不同厚度的浮雕改变的位相不同，形成浮雕对光波的位相调制。
图1是上述处理过程的示意图，其中的低频信号代表黑白负片上图形的灰度分布，而调制光栅可视为一个高频载波。
图中的t表示振幅透过率函数，而d则表示浮雕厚度函数。
2、滤波解码：在二透镜空间滤波系统中，用平行光照射经光栅调制的位相型编码片，由于光栅的分光作用，在频谱面上形成一条彩色光谱带。
这个光谱携带了灰度被“染了色”的图像信息。
不同的浮雕厚度对不同波长的光产生不同的光程差，因此频谱面上各色光强不是均匀分布的，混合后的颜色就发生变化。
这样，只要在频谱面上用小孔滤波，经过成像透镜，就可以在输出[实验仪器]LB-1型假彩色编码曝光暗箱，曝光暗盒（含45 m m ×45 mm 的朗奇光栅和待彩色化的黑白负片），白光信息处理系统，天津Ⅰ型银盐干板（45 m m ×45 mm ），暗房用具，显影液、定影液、漂白液，电吹风，暗袋，可调狭缝，数码相机。
θ调制法空间假彩色编码实验
实验一θ调制法空间假彩色编码【实验目的】1．掌握θ调制法假彩色编码的原理．巩固和加深对光栅衍射基本理论的理解；2．掌握用θ调制法进行空间假彩色编码的方法，并作出相应的实验结果，加深对阿贝二次成像理论和空间频率滤波的理解，为今后学习其他假彩色编码方法打下基础。
3．了解用计算机胶片输出简单的二维θ调制片的制作原理。
【实验光路】图1-1【实验原理】Ө调法假彩色编码是阿贝二次衍射成像理论的一种巧妙的应用。
它是先用不同的光栅分别调制图像的不同部分，制成Ө调制片（或称光栅调制片），然后将其置于4f系统的输入面上，并用白光照明。
在频谱面上进行适当的空间滤波处理，便可在输出面上得到假彩色图像。
在一透镜前方放置一块栅线平行等距的光栅，当用一束单色平行光垂直照明时，在透镜的后焦面（即频谱面）上会形成光栅衍射的离散频谱点，其排列方向垂直于光栅栅线的方向。
如果有一个二维图像，其不同部位受到方向不同的光栅的调制，则频谱面上频谱点的分布也对应于不同的方向。
若挡住任一方向的频谱点，则与其对应的那部分图像就会消失。
可见，输入图像中的各个部分的频谱，只存在于调制光栅的频谱点附近，这显然是由于各部分图像频谱与其对应的调制光栅的频谱卷积的结果。
如果用白光光源照明Ө调制片，则在频谱面上得到色散的彩色谱斑。
每个彩色谱斑的颜色分布都是从外向内按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序变化。
这种现象是易于理解的，因为光栅衍射角的大小与入射角的波长有关。
红光的波长最长，故衍射角最大，分布在最外；而紫光的波长最短，故衍射角最小，分布在最里。
如果在频谱面上放置一个空间滤波器，让不同方位的谱斑通过不同的颜色，则在像面上可以得到彩色像。
由于这种方法是利用不同方位的光栅（彼此转动了θ角）对图像进行调制，因此称其为θ调制技术。
又因为它是将图像中不同空间部位编上不同的颜色，故又称空间假彩色编码。
θ调制空间假彩色编码就是通过θ调制的处理手段，“提取”白光中所包含的彩色，再“赋予”图像而形成的。
非线性位相调制假彩色编码实验
非线性位相调制假彩色编码实验一. 实验前预习实验目的:1.掌握4ƒ系统白光信息处理的理论基础;2.了解非线性位相调制假彩色编码的原理;初步了解线性,非线性,编码解码,滤波等概念.3.学习掌握透镜的同轴调节,平行光调节,调节焦平面观察光谱,调整滤波孔观察滤波效果.控制嚗光量,显影,定影,漂白等暗室技术.4.能熟练使用嚗光暗盒,显影罐,暗袋等暗室器材.参考书:张映辉“大学物理实验” 大连海事大学出版社LB-1型非线性位相调制假彩色编码实仪说明书大连海事大学物理系实验前应回答的问题:1.假彩色是怎样形成的?2.光栅的作用是什么?3.有效浮雕厚度是怎样形成的?如何控制?4.为什么必须漂白?怎样漂白?实验原理介绍:非线性位相调制假彩色编码原理利用乳胶的感光特性曲线（参看图1）将有灰度分布的黑白乳胶负片改变为假彩色片的原理是先用白光透过灰度负片使乳胶感光产生胶片上的光密度D，不同的灰度级产生不同的光密度如图所示。
再将感光的乳胶片显影，定影和漂白后得到与光密度有线性关系的浮雕，不同的光密度产生不同厚度的浮雕，即浮雕厚度d与光密度有下列关系d = β Dlog(E)浮雕厚度将改变入射光波的位相。
不同厚度的浮雕改变图1乳胶特性线的趾点和肩点的位相不同，形成浮雕对光波的位相调制。
由此，利用特性曲线上的趾点A或肩点B分别进行一次曝光。
对趾点，使全片按趾点曝光量作一次曝光，但暂不冲洗。
保留乳胶上的潜影，称为潜影胶片，保存备用。
对肩点，用光栅与胶片密接触作一次曝光，也作为潜影胶片，保留备用。
当将某一黑白负片进行假彩色化时，取出潜影胶片，将黑白负片与潜影胶片密接触。
若为趾点调制的潜影胶片时，在黑白负片上面还应压上光栅，使其不透光部分保护潜影不再受照曝光。
而对肩点调制的潜影胶片，则不必要用光栅。
二次曝光时，二者都按乳胶特性曲线的线性区进行曝光。
然后经过显影，定影和漂白制成浮雕。
潜影所产生的浮雕厚度与特性曲线上二次曝光所产生的浮雕厚度形成了浮雕厚度差，称为有效浮雕厚度，即Δd j = d - d j = βΔD j (2)j = a (趾点调制)；j = b (肩点调制)。
假彩色编码
T
fx, fy
e j2 e j1
a d
sinc
an
d
fx
n d
,
fy
e j1 f x , f y
其中零级谱（n＝０）为
T 0
fx, fy
e j2 e j1
a
d
fx, fy
e j1
tgn x3, y3 tg x3, y3 2 tg x3, y3
由于像tr 和tgn 分别来自光源中不同颜色的光谱带， 它们之间是非相干的，所以输出平面强度分布为
I x3, y3 r Ir x3, y3 g Ign x3, y3
输出像面上，绿色负像和红色正像重合，强度叠加 的结果是得到等密度的假彩色编码像． 原物中密度最小处呈现红色，密度最大处呈现绿色， 中间部分对应粉红、黄、浅绿等，密度相同的地方 颜色相同。
图像的相位调制假彩色编码
（１）用线光栅调制黑白输入图像，复制在一张底片上．
（２）漂白处理，使得透 明片上的光程差与密度变 化成线性关系．
l C D
相应的相位差为
2 l 2 C D
这样，图像的密度信息就转化为相位信息．
因为图像的密度变化频率远低于光栅频率，可
fx, fy
其中第n级谱为
T
fx, fy
e j2 e j1
a d
s in c
an
d
fx
n d
,
fy
Байду номын сангаас
如果频谱面上只让零级谱通过，则输出为
实验 6
实验 6 θ调制等空间假彩色编码【实验目的】1. 掌握θ调制等空间假彩色编码的原理。
2. 用简单的二维黑白图像作为输入，利用θ调制空间假彩色编码的方法得到彩色的输出像。
【实验原理】θ调制技术是阿贝成像原理的另一种应用，它将原始像变换成为按一定角度的光栅调制像，将该调制像置于4f 系统中用白光照明并进行适当的空间滤波处理，实现假彩色编码得到彩色的输出像。
下面分三步来讨论其原理。
F ' S -1 S -1 S 0C ' B ' A 'C BA物面(x, y)图14-1 阿贝成像原理示意图 频谱面 像面(x ', y ')1. 阿贝成像原理的启示：阿贝成像原理告诉我们，物是一系列不同空间频谱的光信息组合而成，而相干成像分两步完成：(如图14-1所示)第一步平行入射光经物平面(x, y)发生夫琅和费衍射，在透镜的后焦面(F)上形成一系列衍射斑(即物的频谱)，这一步称为“分频”。
第二步是干涉合成，即各衍射斑发出的球面波在像平面上相干叠加，像就是像平面的干涉场，这一步称为“合频”。
这就给我们一个启示，任何一个物都具有与之对应的确定的空间频谱，可以通过改造频谱的手段来改造物信息，得到预先设计的输出像。
这一点用各种空间滤波器在频谱面上滤波是很容易的，本实验这一部分可用实用的傅里叶变换光路来实现。
2. 用光栅来调制二维图像进行编码拍照。
在一透镜的前方放置一矩形光栅，当用一单色平面波垂直照射光栅时，在透镜的后焦面(即频谱面)上形成光栅衍射的离散频谱点，其排列方向垂直光栅线的方向(如图14-2所示)。
设计一个二维图像，该图像由A 、B 、C 三个部分组成，在马赫-曾得干涉光路中把A 、B 、C 三部分图案制成三个不同方向的光栅，则谱面上的离散频谱点也有对应的三个方向。
这样二维图像就受到不同方向光栅的调制，完成编码拍照的过程(如图14-3所示)，获得了一块θ调制板。
3. 空间滤波实现等空间假彩色编码，得到彩色的输出像。
θ调制与伪彩色编码实验
实训报告题目：θ调制与伪彩色编码实验θ调制与伪彩色编码实验实验目的1.掌握用θ调制法进行空间假彩色编码的方法，并做出相应的实验结果，加深对阿贝二次成像理论和空间频率滤波的理解，为今后学习其他假彩色编码方法打下基础。
2.掌握θ调制法假彩色编码的原理．巩固和加深对光栅衍射基本理论的理解；3.巩固和加深对光栅衍射基本理论的理解；获得假彩色编码图像。
实验原理Ө调法假彩色编码是阿贝二次衍射成像理论的一种巧妙的应用。
它是先用不同的光栅分别调制图像的不同部分，制成Ө调制片（或称光栅调制片），然后将其置于4f系统的输入面上，并用白光照明。
在频谱面上进行适当的空间滤波处理，便可在输出面上得到假彩色图像。
对于一幅图像的不同区域分别用取向不同(方位角θ不同)的光栅预先进行调制，经多次曝光和显影、定影等处理后制成透明胶片，并将其放人光学信息处理系统中的输入面，用白光照明，则在其频谱面上，不同方位的频谱均呈彩虹颜色。
如果在频谱面上开一些小孔，则在不同的方位角上，小孔可选取不同颜色的谱，最后在信息处理系统的输出面上便得到所需的彩色图像。
由于这种编码方法是利用不同方位的光栅对图像不同空间部位进行调制来实现的，故称为θ调制空间假彩色编码。
具体编码过程如下：物的样品如图1所示。
若要使其中草地、天安门和天空3个区域呈现3种不同的颜色，则可在同一胶片上曝光3次，每次只曝光其中一个区域(其他区域被挡住)，并在其上覆盖某取向的光栅，3次曝光分别取3个不同取向的光栅，如图中线条所示。
将这样获得的调制片经显影、定影处理后，置于光学信息处理的输入平面。
用白光平行光照明，并进行适当的空间滤波处理。
图1 被调制物示意图由于物被不同取向的光栅所调制，所以在频谱面上得到的将是取向不同的带状谱(均与其光栅栅线垂直)，物的3个不同区域的信息分布在3个不同的方向上，互不干扰，当用白光照明时，各级频谱呈现出的是色散的彩带，由中心向外按波长从短到长的顺序排列。
θ调制与伪彩色编码实验
θ调制与伪彩⾊编码实验实训报告题⽬：θ调制与伪彩⾊编码实验θ调制与伪彩⾊编码实验实验⽬的1.掌握⽤θ调制法进⾏空间假彩⾊编码的⽅法，并做出相应的实验结果，加深对阿贝⼆次成像理论和空间频率滤波的理解，为今后学习其他假彩⾊编码⽅法打下基础。
2.掌握θ调制法假彩⾊编码的原理．巩固和加深对光栅衍射基本理论的理解；3.巩固和加深对光栅衍射基本理论的理解；获得假彩⾊编码图像。
实验原理调法假彩⾊编码是阿贝⼆次衍射成像理论的⼀种巧妙的应⽤。
它是先⽤不同的光栅分别调制图像的不同部分，制成?调制⽚（或称光栅调制⽚），然后将其置于4f系统的输⼊⾯上，并⽤⽩光照明。
在频谱⾯上进⾏适当的空间滤波处理，便可在输出⾯上得到假彩⾊图像。
对于⼀幅图像的不同区域分别⽤取向不同(⽅位⾓θ不同)的光栅预先进⾏调制，经多次曝光和显影、定影等处理后制成透明胶⽚，并将其放⼈光学信息处理系统中的输⼊⾯，⽤⽩光照明，则在其频谱⾯上，不同⽅位的频谱均呈彩虹颜⾊。
如果在频谱⾯上开⼀些⼩孔，则在不同的⽅位⾓上，⼩孔可选取不同颜⾊的谱，最后在信息处理系统的输出⾯上便得到所需的彩⾊图像。
由于这种编码⽅法是利⽤不同⽅位的光栅对图像不同空间部位进⾏调制来实现的，故称为θ调制空间假彩⾊编码。
具体编码过程如下：物的样品如图1所⽰。
若要使其中草地、天安门和天空3个区域呈现3种不同的颜⾊，则可在同⼀胶⽚上曝光3次，每次只曝光其中⼀个区域(其他区域被挡住)，并在其上覆盖某取向的光栅，3次曝光分别取3个不同取向的光栅，如图中线条所⽰。
将这样获得的调制⽚经显影、定影处理后，置于光学信息处理的输⼊平⾯。
⽤⽩光平⾏光照明，并进⾏适当的空间滤波处理。
图1 被调制物⽰意图由于物被不同取向的光栅所调制，所以在频谱⾯上得到的将是取向不同的带状谱(均与其光栅栅线垂直)，物的3个不同区域的信息分布在3个不同的⽅向上，互不⼲扰，当⽤⽩光照明时，各级频谱呈现出的是⾊散的彩带，由中⼼向外按波长从短到长的顺序排列。
空间光调制实验报告
一、实验目的1. 理解空间光调制的基本原理和过程。
2. 掌握空间光调制器（SLM）的基本操作和调节方法。
3. 分析不同调制模式下的光信号特性。
4. 探讨空间光调制在光学通信和成像中的应用。
二、实验原理空间光调制是一种利用光束的空间分布来调制信息的技术。
它通过改变光束的空间相位、振幅或偏振态，实现信息的传输和加工。
空间光调制器（SLM）是实现空间光调制的关键元件，它可以将电信号转换为光信号的空间分布。
本实验中，我们使用了一种基于液晶的SLM，其原理是利用液晶分子的取向变化来调制光束的偏振态。
当电场作用于液晶时，液晶分子会按照电场方向排列，从而改变光束的偏振态，实现空间光调制。
三、实验仪器与设备1. 光源：He-Ne激光器2. SLM：液晶空间光调制器3. 放大器：透镜组4. 光功率计5. 光谱分析仪6. 数据采集卡7. 计算机四、实验步骤1. 搭建实验系统：将He-Ne激光器输出光束通过SLM，然后经过放大器聚焦到检测器上。
2. 调节SLM：调整SLM的偏振片和相位板，观察检测器上的光信号变化，直到达到预期效果。
3. 调制模式实验：a. 振幅调制：使用数据采集卡将数字信号输入SLM，观察检测器上的光强变化，分析振幅调制特性。
b. 相位调制：调整SLM的相位板，观察检测器上的光强和相位变化，分析相位调制特性。
c. 偏振调制：调整SLM的偏振片，观察检测器上的光强和偏振态变化，分析偏振调制特性。
4. 实验数据记录与分析：记录不同调制模式下的实验数据，分析光信号特性，并与理论值进行对比。
五、实验结果与分析1. 振幅调制：实验结果表明，振幅调制可以实现光强的线性变化，调制深度与输入信号幅度成正比。
2. 相位调制：实验结果表明，相位调制可以实现光强的周期性变化，调制深度与输入信号相位差成正比。
3. 偏振调制：实验结果表明，偏振调制可以实现光强和偏振态的周期性变化，调制深度与输入信号偏振态差成正比。
六、实验结论1. 空间光调制是一种有效的信息传输和加工技术，具有调制速度快、抗干扰能力强等优点。
实验2-2 θ调制技术用于假彩色编码
光信息专业实验指导材料（试用）实验2－2 θ调制技术用于假彩色编码[实验目的]1、掌握θ调制假彩色编码技术的原理和方法；2、学习θ调制假彩色编码系统的设计和组装技巧；3、了解θ调制物片的制作原理和方法。
[实验原理]1、阿贝二次成像理论1873年，阿贝首次提出一个与几何光学成像理论完全不同的观念，即“二次成像理论”，认为在相干照明条件下，透镜成像过程可以分为两步：首先，物光波经过透镜，在透镜后焦面上形成频谱，该频谱称为第一次衍射像；然后，频谱成为新的次波源，由它发出的次波在像平面上干涉而形成物体的像，该像称为第二次衍射像。
阿贝二次成像理论的主要贡献在于，证明了像的结构直接依赖于频谱的结构，所以可根据光学图像处理的需要，在频谱面上改变其结构，就可以改变像的特性。
阿贝二次成像的理论基础是光学傅里叶变换。
就光学信息处理手段而言，大致可以分为两类，一类是在输入面上处理，称为空域调制，一类是在频谱面上处理，称为频域调制。
2、θ调制假彩色编码原理θ调制假彩色编码属于空域调制，它是对一张本无色彩的图像，利用空域调制和空间滤波技术，使其实现图像彩色化。
其原理是对输入图像的不同区域分别用取向（θ角）不同的光栅进行调制（见图1(a)），当用白光照明时，频谱面上得到色散方向不同的彩色带状谱，其中每一条带状谱对应被某一个方向光栅调制的图形的信息。
频谱面上彩色带状谱的色序是按衍射规律分布的。
如在该平面上加一适当的滤波器，则可在输出面上得到所需要的彩色图像。
滤波器的结构实际上是一个被打了孔的光屏，如图1(b)所示，其中的黑色圆点即为打的孔，它分布在彩色带状谱中所需波长的位置，使其通过，而其它波长的光波均被挡住，于是在像平面上便得到预期的颜色搭配。
所谓“假彩色编码”，是指输出面上呈现的色彩并不是物体本身的真实色彩，而是通过θ调制处理手段将白光中所包含的色彩“提取”出来，再“赋予”图像而形成的，因而称为“假彩色”。
“编码”是借助信息论的说法，表示处理手段。
彩色编码实验-ok
光学彩色编码和彩色图像的解码1、引言光学信息处理技术是近20年多来发展起来的新的研究领域，在现代光学中占有重要的位置。
光学信息处理可完成对二维图像的识别、增强、恢复、传输、变换、频谱分析等。
从物理光学的角度，光学信息处理是基于傅里叶变换和光学频谱分析的综合技术，通过在空域对图像的调制或在频域对傅里叶频谱的调制，借助空间滤波的技术对光学信息（图像）进行处理。
光学彩色编码摄影和彩色图像的解码实验，是根椐南开大学现代光学研究所母国光等人的发明专利“用黑白感光片做彩色摄影的白光光学信息处理技术”编排的，是基于上述傅里叶变换和频谱滤波的原理，通过用三色光栅编码器对物函数的颜色调制(编码)记录彩色信息，再将编码的物函数通过4f光学处理系统的傅里叶变换和频谱面上的彩色滤波得到原物的彩色图像。
2、实验目的1、理解光的衍射、光学傅里叶变换、频谱分析及频谱滤波的原理和技术2、理解图像的空间彩色编码、彩色图像解码的概念和技术3、理解三原色的概念3、实验原理(1)、阿贝－波特（Abbe－Porter）实验与4f系统光学信息处理的理论基础是阿贝（Abbe）二次衍射成像理论和著名的阿贝－波特（Abbe－Porter）实验。
阿贝成像理论认为，物体通过透镜成像过程是物体发出的光波经物镜，在其后焦面上产生夫琅和费衍射的光场分布，即得到第一次衍射的像（物的傅里叶频谱）；然后该衍射像作为新的波源，由它发出次波在像面上干涉而构成物体的像，称为第二次衍射成像，如图1所示。
进一步解释，物函数可以看作由许多不同空间频率的单频（基元）信息组成，夫琅和费衍射将不同空间频率信息按不同方向的衍射平面波输出，通过透镜后的不同方向的衍射平面波分别汇聚到焦平面上不同的位置，即形成物函数的傅里叶变换的频谱，频谱面上的光场分布与物函数(物的结构)密切相关。
不难证明，夫琅和费衍射过程就是傅里叶变换过程，而光学成像透镜即能完成傅立叶变换运算，称傅里叶变换透镜。
阿贝成像理论由阿贝－波特实验得到证明：物面采用正交光栅（网格状物），用平行单色光照明，在频谱面放置不同滤波器改变物的频谱结构，则在像面上可得到物的不同的像。
假色彩编码
实验十二假色彩编码1.引言阿贝二次成像的理论基础是光学傅里叶变换。
就光学信息处理手段而言，大致可以分为两类，一类是在输入面上处理，称为空域调制，一类是在频谱面上处理，称为频域调制。
θ调制假彩色编码属于空域调制，它是对一张本无色彩的图像，利用空域调制和空间滤波技术，使其实现图像彩色化。
2.实验目的1.掌握θ 调制假彩色编码的原理；2.巩固和加深对光栅衍射基本理论的理解；获得假彩色编码图像。
3.实验原理对于一幅图像的不同区域分别用取向不同(方位角θ 不同)的光栅预先进行调制，经多次曝光和显影、定影等处理后制成透明胶片，并将其放人光学信息处理系统中的输入面，用白光照明，则在其频谱面上，不同方位的频谱均呈彩虹颜色。
如果在频谱面上开一些小孔，则在不同的方位角上，小孔可选取不同颜色的谱，最后在信息处理系统的输出面上便得到所需的彩色图像。
由于这种编码方法是利用不同方位的光栅对图像不同空间部位进行调制来实现的，故称为θ 调制空间假彩色编码。
具体编码过程如下：物的样品如图1 所示。
若要使其中草地、天安门和天空3 个区域呈现3 种不同的颜色，则可在一胶片上曝光3 次，每次只曝光其中一个区域(其他区域被挡住)，并在其上覆盖某取向的光栅，3 次曝光分别取 3 个不同取向的光栅，如图中线条所示。
将这样获得的调制片经显影、定影处理后，置于光学信息处理的输入平面。
用白光平行光照明，并进行适当的空间滤波处理。
图12-1 被调制物示意图由于物被不同取向的光栅所调制，所以在频谱面上得到的将是取向不同的带状谱(均与其光栅栅线垂直)，物的3 个不同区域的信息分布在3 个不同的方向上，互不干扰，当用白光照明时，各级频谱呈现出的是色散的彩带，由中心向外按波长从短到长的顺序排列。
在频谱面上选用一个带通滤波器，实际是一个被穿了孔的光屏或不透明纸。
本实验所用的物是一个空间频率为100/mm 的正弦光栅，并把它剪裁拼接成一定图案，如图1（a）中的天安门图案。
θ调制空间伪彩色编码
窗 口．
３ 主 要 成 效
该 实验 是对信 息光 学重 要知识 点 和实验 手段
的综合 应用 ， 包括 傅里 叶变换 、 频谱 分析 和滤 波 以 及 光路 设计 等 ， 有 利 于学生 理解 和运用所 学知 识 ， 提高 了学生 对信 息光 学理论 和实 验知识 的掌握 程 度， 为学 生 的创新 实 验 和毕 业 论 文 （ 设计） 奠定 了
同 的颜 色 ， 就 能 在像 面 上 得 到 彩 色像 ．这 是 利 用 不 同方 向的光栅 对 图像 频 谱 进 行调 制 ， 因此 称 为
调 制法 ．又 因为它 将 图像 的 不 同部 位 “ 编” 上了
的实验 参量 ， 同时 考 虑频 谱 面 同 级衍 射 斑 的色 散
能力 和 同色多级 衍 射 斑 的合 频 能 力 ； 判 定 图案 各 部分频 谱并 且 编 以不 同颜 色 ， 像 面上 出现假 彩 色
１ 主 要 内容
调 制是 阿 贝成 像 原 理 的 应 用 ： 对 图 像 中不 同待 编色部 分赋 予不 同取 向 的光栅 ， 制成 光栅 片． 用 白光 照射 该光 栅 片 ， 在 频 谱 面 上 得 到 多列 方 向 不 同但 Ｏ级 重合 的彩 色频 谱．如 果 在频 谱 面上 放
第 ６期
国家 级 物 理 实 验 教 学 示 范 中心 典 型 教 学 案例 集 锦 （ 续五）
９调 制 空 间 伪 彩 色 编 码
（ 青 岛 大 学 应 用物 理 实验 教 学 中心 ）
谱， 按 照图 片编色 要求 在频谱 面进行 处 理 ， 对不同
部 分 编 以不 同颜 色 ， 像 面上 出现假 彩色 图案．
置空 间滤波 器 ， 让 不 同方 向 的衍 射 斑分 别 透 过 不
调制颜色合成实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解调制颜色合成的原理和过程。
2. 掌握调制颜色合成的基本方法。
3. 通过实验验证不同颜色混合后的效果，并分析其色彩变化规律。
二、实验原理调制颜色合成是指将两种或两种以上的颜色按一定比例混合，产生新的颜色。
根据色光的加色混合原理，三原色（红、绿、蓝）混合后可以产生所有其他颜色。
本实验采用色料混合原理，即红色、黄色、蓝色三种色料按不同比例混合，可以得到各种颜色。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：红色、黄色、蓝色色料（染料或颜料），玻璃棒，滴管，白纸，量筒。
2. 实验仪器：放大镜，显微镜，光谱分析仪。
四、实验步骤1. 准备工作：将红色、黄色、蓝色色料分别装入三个量筒中，确保色料均匀。
2. 混合红色与黄色色料：使用滴管取一定量的红色色料滴入白纸上，然后用滴管取黄色色料滴在红色色料上方，观察混合后的颜色变化。
3. 混合红色与蓝色色料：重复步骤2，但将黄色色料更换为蓝色色料。
4. 混合黄色与蓝色色料：重复步骤2，但将红色色料更换为黄色色料。
5. 分析混合后的颜色：观察混合后的颜色，并使用放大镜或显微镜观察色料颗粒的混合情况。
6. 光谱分析：将混合后的颜色样品置于光谱分析仪上，分析其光谱特性。
7. 数据记录与处理：记录不同混合比例下的颜色变化，并进行分析。
五、实验结果与分析1. 红色与黄色混合：随着黄色色料比例的增加，混合后的颜色逐渐从红色过渡到橙色。
2. 红色与蓝色混合：随着蓝色色料比例的增加，混合后的颜色逐渐从红色过渡到紫色。
3. 黄色与蓝色混合：随着蓝色色料比例的增加，混合后的颜色逐渐从黄色过渡到绿色。
4. 光谱分析结果显示，混合后的颜色光谱特性与单独色料的光谱特性有明显差异。
六、实验结论1. 调制颜色合成是一种简单有效的颜色混合方法，可以通过改变色料比例得到各种颜色。
2. 不同颜色的混合会产生新的颜色，其颜色变化规律与色料混合比例有关。
3. 光谱分析可以揭示混合后的颜色光谱特性，为颜色合成提供理论依据。
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本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==θ调制实验报告篇一：θ调制实验θ调制实验一、相关科目：光栅及光栅衍射，阿贝成像原理，空间频谱与空间滤波，假彩色编码二、实验原理：θ调制实验是对阿贝的二步成像理论的一个巧妙应用。
将一个物体用不同的光栅来进行编码，制作成θ片。
如本实验中的花朵、叶子和背景，分别是由三组取向成120度的光栅构成的。
将θ片置于白光照明中，在频谱面上进行适当的空间滤波处理，便可在输出面上得到一个假彩色的像。
我们知道，如果在一个透镜的前面放置一块光栅并用一束单色平行光垂直的照射它，在透镜的后焦面（即频谱面）上就会形成一串的衍射光斑，其方向将垂直于光栅的方向。
如果有一个二维的图形，其不同部分由取向不同光栅制成（调制），显而易见，他们的衍射光斑也将有不同的取向，即在透镜的后焦平面（频谱面）上，各部分的频谱分布也将有不同，如果我们挡住某一部分的频谱，在频谱面后的这部分图象将会消失，可见，输入图象中各部分的频谱，只存在于调制光栅的频谱点附近。
如果我们用白光照射θ片，则在频谱上可得到彩色的频谱斑（色散作用），每个彩色斑的颜色分布从外向里按赤、橙、黄、绿青、兰、紫的顺序排列，这是由于光栅的衍射角与光波长有关，波长越长衍射角越大。
如果我们在频谱面上，放置一个空间滤波器，这种滤波器可以让不同方位的光斑串，不同的颜色有选择地通过，则我们就可以得到一幅彩色的像。
如，在花朵图象的光斑方向上，我们让光斑中绿色的光通过；在背景图象的光斑方向上，让光斑中绿色的光通过；在背景图象的光斑方向上，让光斑中兰色的光通过，这样我们就会得到一幅红花、绿叶、蓝色背景的彩色图像，而实际上物体（θ片）是无色的，这就实现了假彩色编码。
三、实验方法：1、按下图摆放实验装置。
2、在频谱架上插入一张白纸（或纸板），前后移动频谱架观察θ片的频谱，体会θ片中各方向光栅的作用，使频谱尽量明亮清晰，固定好频谱架。
θ调制实验 假彩色 改进
工程光学课程设计题目θ调制实验的图像处理学院物理与电子工程学院年级09级专业光电信息工程班级（2）学号050309123学生姓名周峰指导教师邢进华职称教授论文提交日期2012.07.04摘要光学信息处理是用光学的方法实现对输入信息的各种变换或处理。
光学信息处理是近年来发展起来的一门新兴学科,它以全息术、光学传递函数和激光技术为基础。
透镜的傅里叶变换效应是光学信息处理的理论核心。
与其他形式的信息处理技术相比，光学信息处理具有高度并行性和大容量的特点。
这一学科发展很快，现在已经成为信息科学的一个重要分支，在许多领域进入了实用阶段。
光学信息处理的内容十分丰富。
θ调制实验是信息光学教学中一个十分重要的实验，它是建立白光信息处理理论的实验基础光。
通过这个实验。
我们得到了彩色的输出图像。
不仅揭示了空间频率的物理意义，而且实现了空间假彩色编码。
同时对获得的结果进行了分析。
关键词：白光信息处理空间滤波θ调制中值滤波器目录1. 引言 (3)2. θ调制实验 (4)2.1 θ调制实验的原理 (4)2.1.1 空间滤波原理 (4)2.1.2 阿贝成像原理 (4)2.2 实验器材 (5)2.3 实验操作步骤及结果 (5)3. θ调制实验的改进 (7)3.1 自适应型中心加权中值滤波器 (7)3.1.1 滤波器的原理 (7)3.1.2 中心权值的计算 (7)3.2 仿真代码 (9)3.3 实验结果及分析 (10)总结 (12)参考文献 (13)致谢 (14)1. 引言调制的概念在电子学中已很好被人理解。
一个正弦载波和一个信号两者按下面方式结合在一起：载波的振幅(或频率或位相)按比例地随信号的变化而变化。
这就是信号对载波进行调制。
这样，信号就容易被载波携带而传送出去。
也还有“骑”在不同载波上的若干个信号同时沿同一信号电缆传播的情形——这称为“多重调制”技术。
这种技术给光学方面的调制提供一种调制方案。
然而，在电子学通讯中，信号是时问的函数。
θ调制与空间假彩色编码实验改进
θ调制与空间假彩色编码实验改进毛艺潜;齐怡;陶小平;张增明;孙腊珍【摘要】用曝光干涉法制作θ调制光栅物片对干涉场的质量要求很高，传统方法不能直接判断干涉场的质量。
利用CCD探测器实时采集干涉条纹，编写M atlab程序，计算干涉场参量。
该改进可以保证在干涉场较理想时曝光，提高了制作全息光栅的成功率。
%T raditional methods can not directly determine the quality of the interference field .A real‐time detection of the interference field was achieved using CCD detector ,and Matlab program was w rittento calculate the interference field parameters using acquired images ,thus the holographic im‐age could be taken when the interference field was good enoug h to increase the success rate of the pro‐duction of holographic gratings .【期刊名称】《物理实验》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】4页(P6-9)【关键词】θ调制;全息光栅;干涉场【作者】毛艺潜;齐怡;陶小平;张增明;孙腊珍【作者单位】中国科学技术大学地球和空间科学学院，安徽合肥230026;中国科学技术大学地球和空间科学学院，安徽合肥230026;中国科学技术大学物理学院，安徽合肥230026;中国科学技术大学物理学院，安徽合肥230026;中国科学技术大学物理学院，安徽合肥230026【正文语种】中文【中图分类】O436.1“θ调制与空间假彩色编码”实验由于有搭建干涉光路和曝光等难度较高的步骤，在时间有限的教学中许多学生难以取得成功.本文采用的改进方案在搭建干涉光路和曝光之间插入了对干涉场进行质量检测的步骤，在保证搭建光路成功的基础上进行曝光操作，避免了因为光路没有调好导致无用的曝光.除此之外，本文采集干涉场图像后，还利用Matlab计算了干涉条纹宽度等信息，这有利于准确控制制成光栅物片的参量.1 实验原理θ调制是通过对图像的不同区域分别用取向不同的光栅进行调制，使其频谱在空间上发生分离.由于照明光源为白光，因而各级频谱是彩色谱带，同一级频谱从中心向外波长依次增大.采用只在特定部位打上小孔以透光的遮光板，使特定波长的光透过，即可实现特定的彩色输出.原理如图1所示[1].光栅由干涉法曝光得到，是正弦型光栅，透光率函数为其中：m是条纹对比度，ξ0是单位距离内的条纹数，l是光栅宽度.用单位振幅的单色平面光波垂直照明光栅，则距屏为z处观察平面上的夫朗禾费衍射为[2]要想提高衍射效率，需要增大m值，要求光栅透光率对比度足够高.实验最终得到的彩色还原像的效果取决于制作的全息光栅的质量.图1 θ调制实验原理图2 实验装置与实验方法2.1 马赫－曾德尔干涉采用光学方法制作光栅，利用干涉条纹使全息干板曝光，形成透光率的特定分布.具体光路图如图2所示.激光器为2.5mW氦氖激光器，全息干板采用氯化银干板. 图2 马赫－曾德尔干涉光路图2.2 CCD检测干涉场的光路干涉光路质量决定了光栅的衍射效率，也就决定了实验效果.而要想检查干涉光路是否有效，无论逐一元件检查或者试做光栅进行检验，花费时间都较多.这里采用更为直接有效的检查方式.如图3所示，在原光路布置全息干板处放置CCD(DMK －21AU04型)，调整高度和角度，接收干涉图像，传到计算机显示和分析.待实验者认为干涉场质量足够好，再将全息干板布置在CCD所在位置，进行曝光.2.3 实验方法图3 利用CCD检测干涉场质量光路图实验用的模板是1盆花的图案，有花瓣、茎叶、花盆3个部分.搭建加入CCD的马赫－曾德尔干涉光路(图3)，采集干涉场图像，若干涉场质量较差，则继续调节光路，直到干涉条纹宽度合适、足够清晰，再将CCD撤下，全息干板放回原处，进行曝光.将全息干板显影、定影，得到光栅物片.布置白光还原光路(图1).将光栅物片放在P1位置，调节各元件位置，使光栅物片的各部分都被照明，且频谱面P2上的衍射谱带清晰.分别在3个方向的1级衍射斑上选色打孔，为花、茎叶、花盆配上颜色，在光屏P3上观察还原像[3].具体实验过程参见文献[4].实验参量(如光路参量、曝光时间和显影时间)的控制不是本文讨论的重点，可参见文献[5].3 干涉图像的计算分析3.1 干涉条纹宽度计算实验中CCD采集的干涉条纹如图4所示.CCD采集的图像是灰度图，每个像素点对应1个灰度值，全黑时为0，全白时为255.图像存储为480×640的矩阵.由于条纹是周期性变化，故图像矩阵经傅里叶变换后，其对应条纹宽度的频率分量会是很明显的峰值.图4 干涉场图像(局部)为了进行频谱分析，定义灰度矩阵G[nx，ny]，(1≤nx≤640，1≤ny≤480)，它的第nx 行第ny列元素为图像对应点的像素值.矩阵的每行可以看作长度为640的序列，对特定的某行作离散傅里叶变换，可得频谱这里关心的是幅度谱，即它的模｜［k，ny0］｜．对于第200行像素（ny0＝200），｜［k，ny0］｜如图5所示．其峰值对应的频数k＝169，意义是在水平方向周期性条纹出现了169次．所以条纹宽度“水平分量”为图5 干涉条纹图像频域图对ny0＝1，2，…，480每行重复该过程，算出dx取平均得＝3.78pixel.类似地，对G[nx，ny]的每列做上述计算可得＝27.12pixel.由几何关系，条纹宽度为由CCD参量：1pixel＝6.73μm，故条纹宽度为25.2μm.3.2 干涉场对比度计算根据实验条件的不同，采集的干涉场图像质量也有变化.类似对干涉条纹的计算，同样可以通过计算机来计算干涉条纹的清晰程度，从而达到检测光路质量的目的.近似认为干涉条纹的光强分布为其中m为干涉条纹对比度.将光强替换为灰度值，则I0＝255.若采集的图像明条纹处灰度值为255，暗条纹处为0，则对比度为1.若采集的图像完全均匀，即每一点灰度值为相同值，则对比度为0.因此m可以反映干涉条纹清晰程度.为了计算m，首先将的本底去除.定义对ny0行作离散傅里叶变换：ny0＝200时，在k＝169处达到峰值，为2 478.作为对比，定义m＝1的理想情况下，则，与实际值对比，可得．对y［nx，ny］各行作上述计算，对m取平均，得＝0．062．这就是水平方向的对比度，一般来说正常的图像水平、竖直方向算出的对比度相差不大，采用水平对比度来衡量干涉场质量已经足够．4 实验结果与结论4.1 实验结果利用改进的方法进行实验.进行曝光的干涉场的参量已经在前面计算给出.在平行白光照射下，制作的全息光栅物片在频谱面上产生3个明亮的衍射斑，如图6所示. 图6 频谱面的白光衍射斑在3个方向的谱带上选色打洞，为花盆图案配色.在频谱面后方合适的位置放置光屏，看到花盆的还原像，如图7(b)，模板见图7(a).图7 图案模板及花盆的还原像4.2 结论1)实验结果说明：用对比度为0.062的干涉场进行曝光可以得到较好的效果，后续的实验可以将这个值作为参考，当对比度接近或超过0.062时曝光，会增大实验成功的把握.2)本文计算的干涉场对比度也依赖于某些实验条件，包括激光功率、CCD灵敏度.在一定的实验条件下，经过几次前期试验，可以定出符合该实验条件的最低对比度建议值，在后续实验中，只要不更改激光输出功率、不更换CCD，就可以一直沿用该建议值.【相关文献】[1]唐雄贵，李和平，廖进昆，等.θ调制实验的教学改进及其模拟实现[J].实验科学与技术，2009，7(1)：13－15.[2]卞松玲，刘木兴，刘良读，等.傅里叶光学[M].北京：兵器工业出版社，1989：133－136.[3]陆启图，刘永道，王德钊.漂白银盐干版的假彩色编码[J].物理实验，1988，8(6)：284－285.[4]欧振湖.θ调制和彩色像的产生[J].华南师范大学学报(自然科学版)，1995(2)：112.[5]何建瑜，赵荣涛，竺哲欣，等.全息光栅制作新发现[J].大学物理实验，2011，24(3)：48－50.。
【精选】实验二_θ调制实验
实验二 θ调制实验一、实验目的1．了解空间频率、阿贝成像原理以及θ调制的原理。
2．会利用光学原件组装θ调制光路。
二、实验原理1．阿贝成像原理阿贝认为在相干平行光照射下，显微镜的成像可分为两个步骤。
第一个步骤是通过物的衍射在物镜后焦面上形成一个初级干涉图；第二个步骤则为物镜后焦面上的初级干涉图复合为像(如图1所示)。
成像的这两个步骤本质上就是两次傅里叶变换。
物的复振幅分布是g(x,y)，可以证明在物镜的频谱面（后焦面）上的复振幅分布是g(x,y)的傅里叶变换(,)x y G f f 。
所以第一个步骤起的作用就是把光场分布变为空间频率分布。
而第二个步骤则是又一次傅里叶变换将(,)x y G f f 又还原到空间分布g’(x’,y’)。
物是空间不同频率的信息的集合,第一次付立叶变换是分频的过程,第二次付立叶逆变换是合频过程,形成新的不同频率的信息的集合—象.( 付立叶变换在物理上代表原函数—空间周期函数的频谱)。
如果这两次傅氏变换完全是理想的，信息在变换过程中没有损失，则像和物完全相似。
但由于透镜的孔径是有限的，总有一部分衍射角度较大的高次成分（高频信息）不能进入物 镜而被丢弃了。
所以物所包含的超过一定空间频率的成分就不能包含在像上。
如果高频信息没有到达像平面，则无论显微镜有多大的放大倍数，也不能在像平面上分辨这些细节。
这是显微镜分辨率受到限制的根本原因。
2．光学滤波在光学信息处理中，依据傅立叶逆变换公式，通过改变频谱函数，就可改变象函数。
在频谱面上人为地放置一些滤波器，以该变频谱面所需位置上的光振幅或位相，便可得到所需要的象函数。
这个改变频谱函数的过程就是空间滤波。
3．θ调制与空间彩色编码θ调制技术是阿贝原理的应用。
θ调制是白光照射透明物体,物体不同部分是取向不同的刻痕光栅,在接收面上形成彩色图像。
第一步入射光经物平面发生夫琅禾费衍射，在透镜的后焦面上形成一系列衍射斑（即物的频谱）这一步称―分频‖。
国科大 高等光学实验报告
实验一 用两次成像法测薄透镜焦距一、 引言透镜是光学仪器中最基本的元件，反映透镜特性的一个主要参量是焦距，它决定了透镜成像的位置和性质(大小、虚实、倒立)。
对于薄透镜焦距测量的准确度，主要取决于透镜光心及焦点(像点)定位的准确度。
本实验在光具座上采用贝塞耳法（两次成像法）测薄凸透镜焦距，以便了解透镜成像的规律，掌握光路调节技术，为今后正确使用光学仪器打下良好的基础。
二、 实验目的1.学会用贝塞耳法（两次成像法）测量透镜焦距的方法。
2.掌握简单光路的分析和光学元件同轴等高的调节方法。
3.熟悉光学实验的操作规则。
三、 实验仪器He-Ne 激光器，白光源，双凸透镜，反射镜，目标物，白屏，分划板四、 实验原理 在近轴光线的条件下，薄透镜成像的高斯公式为：''1f f s s+= （4-1） 当将薄透镜置于空气中时，则焦距：'''s s f f s s =-=- （4-2） (4-2)式中, f ′为像方焦距； f 为物方焦距；s ′为像距；s 为物距。
式中的各线距均从透镜中心(光心)量起，与光线进行方向一致为正，反之为负，如图4-1所示。
若在实验中分别测出物距s 和像距s ′，即可用式(4-2)求出该透镜的焦距f ′。
但应注意:测得量须添加符号，求得量则根据求得结果中的符号判断其物理意义。
对于凸透镜焦距的测量，除用当将薄透镜上述物像公式法测量之外，还可用以下几种方法。
1.粗略估测法以太阳光或较远的灯光为光源，用凸透镜将其发出的光线聚成一光点(或像)，此时，s →∞，s ′≈f ′，即该点(或像)可认为是焦点，而光点到透镜中心(光心)的距离，即为凸透镜的焦距，此法测量的误差约在10％左右。
由于这种方法误差较大，大都图4-1 薄透镜成像图4-2 凸透镜自准法成像用在实验前作粗略估计，如挑选透镜等。
2.自准法如图4-2所示，在待测透镜L 的一侧放置被光源照明的1字形物屏AB ，在另一侧放一平面反射镜M ，移动透镜(或物屏)，当物屏AB 正好位于凸透镜之前的焦平面时，物屏AB 上任一点发出的光线经透镜折射后，将变为平行光线，然后被平面反射镜反射回来。
彩色合成
θ调制彩色合成实验实验目的1、加深光信息处理技术的理解2、学习一种非相干光信息处理方法3、通过本实验将傅立叶光学和物理光学、几何光学联系起来 实验原理θ调制彩色合成实验是典型白光信息处理。
它是空间滤波原理的一种巧妙应用，它将原始像（图1）变换成为按一定角度的光栅调制像（图2），对于图像的不同区域分别用取向不同（θ角不同）的光栅预先进行调制。
图1原始图像图2光栅调制像透镜物面x透镜透镜图3θ调制彩色合成实验4f 系统装置图将该调制像置于4f 系统的输入面（图3中的物面），用白光平面波照明，则在其谱面上，不同方位的频谱均呈彩虹颜色。
如果在频谱面上开一些小孔，小孔位置可选取不同颜色的谱，最后在像面上便得到所需要的彩色图像（见图4）。
由于这种方法是利用不同方位的光栅（彼此转动了θ角）对图像进行调制，因此称其为θ调制技术。
又因为它是将图像中不同方位的空间物体编上不同的颜色，故也称为空间假彩色编码。
由于物被不同取向的光栅所调制，所以在频谱面上得到的将是取向不同的带状谱（均与其光栅栅线垂直），物的三个不同区域的谱（信息）分布在三个不同的方向上，互不干扰，这就为空间滤波创造了方便条件；又由于采用白光照明，所以各级频谱因色散而分开，这就通过选用一个滤波器，实际上是一个被穿了孔的屏。
如果滤波器挡去某一方向的频谱，则对应的那部分图像该颜色就会消失。
如果滤波器只允许某一方向的同一颜色的频谱点透过，其他颜色的频谱点被挡住，那么对应的那部分图像就会被涂上这种颜色。
由于彩色成像系统中应用的是空间滤波原理，而正弦光栅则能有效地在空间滤波原理中起到“分频”的作用。
对于一定的入射光，其输出的是三列波。
正因为任何光栅都可作傅立叶展开，所以最基本的图像是正弦光栅。
成像的基本原理由图5表示。
红绿兰图4最后得到的假彩色像图5单波长成像原理图第一步由物ABC 的衍射起到“分频”作用。
第二步由透镜会聚形成干涉“合成”。
物是一系列不同空间频率信息的集合，由于夫朗禾费衍射在透镜后焦面上形成的一系列衍射斑和各衍射斑发出的球面次波在像平面上相干叠加而形成干涉场的像。
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θ调制法空间假色彩编码实验内容
一、θ调制片（光栅物片）的制作
1.在全息台上布置一套马赫-曾德干涉仪，具体光路参照第一版第三册49页图1.3.2-5
详细操作说明请看实验室说明板.
我们选用的母板图案是一束花，包括花瓣、茎和盆、叶三部分。
实验用的是将这三部分分别镂空在三张铝片上，实验时将这三张铝片分别与母板组合，第一次只让花瓣透光，第二次只让茎和盆透光，第三次只让叶透光。
2. 将全息干板和母板夹紧,把三张三部分镂空的铝片分别放在干板前,进行三次曝光,三者之
60.具体是第一次仅让花瓣曝光,位置水平;然后取下第一张铝片,换上第二张铝片,间相互成0
60,让茎和盆曝光.同理换上第三张,恢复按顺时针方向将干板与母板连同第二张铝片旋转0
60,方法同上. 注意每次曝光时干板、母板及镂空的铝片和图案不能水平位置后逆时针旋转0
相对移动,否则整个图案将组合不起来.经过上述三次曝光操作后, (曝光时间由老师推荐给出)
60的光栅物片.
再经显影定影处理后就得到一张取向各差0
3.为了测量平行光束的夹角,需测量相关的数据(具体测量方法自定，并在实验报告中清晰地给出).
思考题
1.实验中如何保证两束相干平行光能量相等,并在相同区域重合?
2.如果我们要拍摄每毫米100线的光栅,那么入射到干板上的两束平行光之间的夹角约在几度?
二、空间滤波,观察、测量假彩色图像
1.观察自己制作的光栅和实验室提供的光栅的相同点和不同点, 在有氦氖激光器的导轨上测量自己制作的光栅和实验室提供的光栅的光栅常数.
2.在带有白光光源的导轨上,把全部光学元件按顺序摆放在导轨上,靠拢后调至共轴.
3.将光源S放于准直镜L1的物方焦距F1处,并使从L1出射的平行光垂直地照射在θ调制板上.
4.在调制板后放置傅立叶透镜和光屏,调节傅立叶透镜和光屏的相对位置,使θ调制板的图像清晰的成在光屏上.
5.在傅立叶频谱面上分别在一级衍射图中扎孔；让相应于草地的一级衍射图上的绿光能通过频谱面成像于光屏上,用同样的方法,使红色的天安门图案、蓝色的天空图案也能通过频谱面成像于光屏上.让老师验收、记录.
6.将自制的光栅按上述方法调节出彩色图案. 让老师验收、记录,由老师去掉一个角后可带回. 思考题
1.测量和计算在频谱面上一级衍射图中的宽度（红色到蓝紫色的两点距离）.
2.设计一个四种颜色的θ物片.
3.如何对任意物体进行假彩色的拍摄和再现.。