工业相机于光谱影像之应用

透明显影为特别的技术，应用领域相当广泛，包括物学、医药学、工业机器视觉等，而特别涂料、染色、分层影像、结构光及多光层影像都是透明显影技术的一种，然而，发展透明显影常面临技术上的挑战。

数字全息摄影利用光波振幅及相位数据来重建3D影像，也因此提供重要影像撷取功能，甚至可拍摄透明物质之影像。使用三原色模式标准外的影像信息(例如多光谱影像撷取)也是全息摄影里的一项技术，可以用来显示之前没被观察到的结构，进而了解观测物质的额外数据。不过依据全息摄影生成的方法，多光谱技术在运用上仍会面临挑战。

近日，研究人员发表一篇关于数字全息摄影实验的文章，实验内容为干涉测量术，使用声光可调谐滤波器(acousto-optic tunable filter)以及The Imaging Source 映美精相机 DMK 72BU C02 黑白工业相机。在本实验中，研究人员的目标为增加被摄影像的信息量 (informativeness)，对于观察透明物体将会是很重大的突破，此篇文章发表于光波物理学学术期刊(Physics of Wave Phenomena Vol.24, No. 2)。

工业相机捕捉光波前数据

全息摄影与相干性光息息相关，进行全息摄影时，相干性光束被分成合物光束及参考光束，由合物光束及参考光束相位差所产生的「干涉条纹」会被记录下来。而在全息摄影中，「干涉条纹」倚靠相机的感光组件来储存，此光波前数据(light-wavefront)则以数码的方式重建，产生量化振幅还有相位图层，经过进一步处理，产生清晰的全息图像。

用来产生全息影像的连贯光源基本上是单色的，而要产生多光谱全息影像，则由多重相干光源，藉由区别波长的成像数据，重建并重汇而成。

作者写到:「要用这些系统来控制光波有其限制，而且不能选择随意波长，以多数的例子来说，学术发展的兴趣在于观察相对多重之光谱的变化。因此，对于发展可以记录多光谱且连续光的方法变得非常迫切…」

声光可调谐滤波器调整光源: 设置实验配备

为了完成这项实验系统，作者使用宽带光源以及声光调制器，安装于马赫-曾德尔干涉仪上， 在有限的干涉空间内，能够捕捉到透明物体之全息影像。

实验中，分光镜区隔了物体及参考前光波，产生相位差及干涉条纹，再由DMK 72 BUCO2相机捕捉记录影像，声光调制器则置于相机前以阻隔背景光源，由此调整行进中的光波。

透过在空间上配置光束零及正负一的顺序，作者达成离轴光学系统，从透明物体上、测试图样上、以及生物样本中拍到傅立叶全息图。

数字全息影像之应用

数字全息摄影的非接触影像呈现功能广泛应用于各个领域: 在生化医疗上，可帮助细胞及组织研究(特别是活体研究)；非破坏性物质测试，例如侦测金属或合成物表面的缺陷；透过透明物质所传导的折射率；微小粒子重建之量化及准确的量化分析，例如相图分析、应力监控(stress state)、粒子轨道研究、显微研究，以及光学相干断层扫描等。

就此篇学术文章所陈述，全息摄影的目的为在不需要相干性光源下，增加影像的信息量，在应用上可以达到同时侦测捕捉透明物体的光谱结构及相位。