θ调制和颜色合成.docx

调制和颜色合成一、 实验目的进一步了解空间滤波的概念和了解颜色合成的一种方法二、 实验原理在光学信息处理中，依据傅立叶逆变换公式，通过改变频谱函数，就可改变像 函数在频谱面上人为地放置一些滤波器，以改变频谱面所需位置上的光振幅或位 相，便可得到所需要的像函数，这个改变频谱函数的过程就是空间滤波最简单的 滤波器就是一些特殊形状的光阑调制也属于空间滤波的一种形式，是阿贝原理的 应用，它只是用不同取向的光栅对物平面的各个部分进行调制（编码），通过特殊 滤波器控制像平面相应部位的灰度（用单色光照明）或色彩（用白光照明）的一种 方法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”第二步是各衍射斑发出的球面波在像平面 上相干叠加，像就是像平面上的干涉场，这一步称“合频”，形成物的像如果用 白光光源照明光栅物片，这会在频谱上得到色散彩色频谱每个彩色谱斑的原色分 布都是从外相里按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，这是因为一维光栅的 衍射角与入射光的波长有关如果在频谱面上放置一个空间滤波器，让不同方向的 谱斑通过不同的颜色，可以在像面上得到彩色像。

这是利用不同方向的光栅对图像 进行调制，因此称为0调制法又因为它将图像中的不同部位“编”上不同的颜色， 故又称空间假彩色编码本实验是用白光照明透明物体，在输出平面上得到彩色图像的有趣实验，透明 物体就是本实验中使用的调制光栅在这个光栅上，房子、草地、天空分别由三个 不同取向的光栅组成拼图时利用光栅的不同取向把准备“着上”不同颜色的部位区 分开来三、 实验仪器带有毛玻璃的白炽灯光源S、准直镜L1（f1=225mm）、0调制板（或三维光栅）、 傅立叶透镜L2（f2=150mm）、调制频谱滤波器、傅立叶透镜L3（f3=150mm）二 维调整架3个、干板架、白屏、通用底座2个、一维底座3个、二维底座2个四、 实验步骤1、 把全部器件按图1的顺序摆放在平台上，调至共轴2、 将光源S放于准直镜L1的物方焦点F1处，并使从L1出来的平行光垂直的照射 在调制板上3、 将屏置于离调制板1米处，前后移动L2,使调制板的图像清晰的成在屏上4、 在付氏面上加入调制频谱滤波器，在调制频谱滤波器上看到光栅的衍射图 样三行不同取向的衍射极大值是相对于不同取向的光栅，也就是分别对应于图像 的天空、房子和草地，这些衍极大值除了0级波没有色散以外，一级、二级......都有 色散，由于波长短的光具有较小的衍射角，一级衍射中蓝光最靠近0级极大，其次为 绿光，而红光衍射角最大。

5、 调节调制频谱滤波器上滑块的过光的宽度和过光的位置，使相应于草地的 一级衍射图上的绿光能透过，用同样的方法，使相应于房子一级衍射的红光和相应 于天空部分的一级衍射的蓝光能透过，这时候在屏幕上的像就会出现蓝色的天空， 红色的房子和绿色的草地图1：（图示距离仅供参考，单位mm） 1.白炽灯光源2.准直镜L1 3.7.10.二维调整架4. e调制板5.干板架6.傅立叶透镜L2 8. e调制频谱滤波器9.傅立叶透镜L3 11.白屏 12.18.通用底座13.15.17 .一维底座 14.16 .二维底座。