实验八白光信息处理

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1、实验八白光信息处理一e调制实验一、实验目的（1）知道白光信息处理的特点。（2）掌握白光信息处理的实验装置和技术。（3）学会使用0调制对照片不同部分染上不同的颜色。二、原理概述1.白光信息处理透镜具有傅立叶变换性质，用（图8-1）所示的实验装置来说明此点，光具座上放有三个傅立叶透镜（准直透镜亦可），它们之间的距离如图所示。第一个透镜Z,把点光源变为平行光束，照射到照片上，该照片置于第二个透镜/：2的前焦面上，在透镜L2的后焦面上，可观察到照片的频谱。第三个透镜把置于自己前焦面的照片频谱，又重新变换为原照片的

2、像，像位于h的后焦面上。如果在谱面上采用各种不同的空间滤波器来改变照片的频谱，就能改变照片像的性质，这就是光学空间滤波过程。（图8-1）白光信息处理的三透镜系统实验装罝当用白光照明时，在谱面上将会产生许多不同波长的谱，它们彼此错开一点距离并重合在一起，形成一个无法分辨的光团。要想把不同颜色的谱分开，就得用光棚来对照片进行调制，以增强色散。总之，白光信息处理的最大特点就是与颜色有关。2.0调制所谓0调制就是利用不同方向的光栅，对照片不同部分进行调制。例如：想把如（图8-2a）所示的一张黒白房子图片，染上三种

3、不同的颜色。如房顶涂蓝色，墙涂黄色和门涂红色。为此，应把房顶用垂直方向的正弦光栅调制（调制就是相乘，就是重合在一起）后，拍摄成一张黑白像，再把墙和门也分别用两个不同角度的正弦光栅调制（这就是0调制的意义）后并拍摄成黑白像，如（图8-2d,e,f）所示。把上述三张黑白照片按原房子的图案仔细重叠好，重新拍摄成一张黑白照片。把此照片放到信息处理的物平面上。那么，在谱面上将出现照片不同部分的多色谱，就会分布在不同的方向上。如果我们采用空间滤波器让不同方向上只有一个颜色的谱能够通过，在谱面上将观查到照片的不同部分具

4、有不同的颜色。实验八白光信息处理一e调制实验一、实验目的（1）知道白光信息处理的特点。（2）掌握白光信息处理的实验装置和技术。（3）学会使用0调制对照片不同部分染上不同的颜色。二、原理概述1.白光信息处理透镜具有傅立叶变换性质，用（图8-1）所示的实验装置来说明此点，光具座上放有三个傅立叶透镜（准直透镜亦可），它们之间的距离如图所示。第一个透镜Z,把点光源变为平行光束，照射到照片上，该照片置于第二个透镜/：2的前焦面上，在透镜L2的后焦面上，可观察到照片的频谱。第三个透镜把置于自己前焦面的照片频谱，又重新

5、变换为原照片的像，像位于h的后焦面上。如果在谱面上采用各种不同的空间滤波器来改变照片的频谱，就能改变照片像的性质，这就是光学空间滤波过程。（图8-1）白光信息处理的三透镜系统实验装罝当用白光照明时，在谱面上将会产生许多不同波长的谱，它们彼此错开一点距离并重合在一起，形成一个无法分辨的光团。要想把不同颜色的谱分开，就得用光棚来对照片进行调制，以增强色散。总之，白光信息处理的最大特点就是与颜色有关。2.0调制所谓0调制就是利用不同方向的光栅，对照片不同部分进行调制。例如：想把如（图8-2a）所示的一张黒白房子

6、图片，染上三种不同的颜色。如房顶涂蓝色，墙涂黄色和门涂红色。为此，应把房顶用垂直方向的正弦光栅调制（调制就是相乘，就是重合在一起）后，拍摄成一张黑白像，再把墙和门也分别用两个不同角度的正弦光栅调制（这就是0调制的意义）后并拍摄成黑白像，如（图8-2d,e,f）所示。把上述三张黑白照片按原房子的图案仔细重叠好，重新拍摄成一张黑白照片。把此照片放到信息处理的物平面上。那么，在谱面上将出现照片不同部分的多色谱，就会分布在不同的方向上。如果我们采用空间滤波器让不同方向上只有一个颜色的谱能够通过，在谱面上将观查到照

7、片的不同部分具有不同的颜色。(d)(e)(f)（图8-2）利用e调制获得多色图像三、实验仪器及注意事项光学平台一张白屏-块溴钨灯—台升降调整座二个傅立叶透镜(f=190mnf=150nm)各一块三维平移底座-个e调制板一个通用底座若干二维架二个二维平移底座二个干板架二个黑纸-块注思事项：（1）所有光学镜片，不能用手摸，不能对着哈气。用后放入干燥箱内。如果发现有不清洁现向，应交教师处理。（2）构建光路时，可用细激光束作光轴。（3）构建光路的所有镜子和光学元件的中心，必需事先和光轴放在统一高度上。四、实验内容

8、①用溴钨灯作白光点光源，用准直镜1_2将它变为平行光束（注意检查是否真正是平行光），用L3做傅立叶变换透镜，组成如（图8-3）的光路图，其中从谱到像的变换透镜省略，在无穷远（两米以外即可）点放上一白纸屏作为像面，在上观察物体的像。②已把要作好0调制的照片准备好了，它包括三个部分，一是房子涂成红色，二是天空涂成蓝色，三是草地涂成绿色。它们分别不同方向地光栅调制，并已重新合并在一起了，如（图8-4）所示。像面（图8-3）光学空间滤