工業相機於光譜影像之應用

透明顯影為特別的技術，應用領域相當廣泛，包括物學、醫藥學、工業機器視覺等，而特別塗料、染色、分層影像、結構光及多光層影像都是透明顯影技術的一種，然而，發展透明顯影常面臨技術上的挑戰。

數位全息攝影利用光波振幅及相位資料來重建3D影像，也因此提供重要影像擷取功能，甚至可拍攝透明物質之影像。使用三原色模式標準外的影像資訊(例如多光譜影像擷取)也是全息攝影裡的一項技術，可以用來顯示之前沒被觀察到的結構，進而了解觀測物質的額外數據。不過依據全息攝影生成的方法，多光譜技術在運用上仍會面臨挑戰。

近日，研究人員發表一篇關於數位全息攝影實驗的文章，實驗內容為干涉測量術，使用聲光可調諧濾波器(acousto-optic tunable filter)以及The Imaging Source 兆鎂新 DMK 72BU C02 黑白工業相機。在本實驗中，研究人員的目標為增加被攝影像的信息量 (informativeness)，對於觀察透明物體將會是很重大的突破，此篇文章發表於光波物理學學術期刊(Physics of Wave Phenomena Vol.24, No. 2)。/p>

工業相機捕捉光波前數據

全息攝影與相干性光息息相關，進行全息攝影時，相干性光束被分成合物光束及參考光束，由合物光束及參考光束相位差所產生的「干涉條紋」會被記錄下來。而在全息攝影中，「干涉條紋」倚靠相機的感光元件來儲存，此光波前數據(light-wavefront)則以數碼的方式重建，產生量化振幅還有相位圖層，經過進一步處理，產生清晰的全息圖像。

用來產生全息影像的連貫光源基本上是單色的，而要產生多光譜全息影像，則由多重相干光源，藉由區別波長的成像數據，重建並重匯而成。

作者寫到:「要用這些系統來控制光波有其限制，而且不能選擇隨意波長，以多數的例子來說，學術發展的興趣在於觀察相對多重之光譜的變化。因此，對於發展可以記錄多光譜且連續光的方法變得非常迫切…」

聲光可調諧濾波器調整光源: 設置實驗配備

為了完成這項實驗系統，作者使用寬頻光源以及聲光調製器，安裝於馬赫-曾德爾干涉儀上， 在有限的干涉空間內，能夠捕捉到透明物體之全息影像。

實驗中，分光鏡區隔了物體及參考前光波，產生相位差及干涉條紋，再由DMK 72 BUCO2相機捕捉記錄影像，聲光調製器則置於相機前以阻隔背景光源，由此調整行進中的光波。

透過在空間上配置光束零及正負一的順序，作者達成離軸光學系統，從透明物體上、測試圖樣上、以及生物樣本中拍到傅立葉全息圖。

數位全息影像之應用

數位全息攝影的非接觸影像呈現功能廣泛應用於各個領域: 在生化醫療上，可幫助細胞及組織研究(特別是活體研究)；非破壞性物質測試，例如偵測金屬或合成物表面的缺陷；透過透明物質所傳導的折射率；微小粒子重建之量化及準確的量化分析，例如相圖分析、應力監控(stress state)、粒子軌道研究、顯微研究，以及光學相干斷層掃描等。

就此篇學術文章所陳述，全息攝影的目的為在不需要相干性光源下，增加影像的信息量，在應用上可以達到同時偵測捕捉透明物體的光譜結構及相位。