计算全息图与傅里叶变换：光学信息处理新视角

"这篇资料主要讨论的是计算全息技术，特别是以傅里叶变换全息图作为示例，深入解析了光学信息处理中的关键概念。资料涵盖了计算全息的定义，其优势，以及与抽样定理的关系。" 在光学信息处理领域，计算全息是一种利用数字计算方法创建全息图的技术，它不再依赖传统的光学手段，而是通过计算机生成干涉图案，以记录和再现物体光波的复振幅信息，包括振幅和相位。这一技术的独特之处在于它能够创建现实中无法直接观察到的复杂或虚构物体的全息图像，因此具有很高的灵活性和创造性。 作业6-1，6-3，6-4可能涉及到查找相关文献并编写程序来实现计算全息图的制作。计算全息图是数字信息和光学信息之间的桥梁，它的出现标志着计算机技术被引入到光学信息处理中，预示着光学和计算机科学更深层次的融合。 抽样定理在计算全息技术中扮演了重要角色。当光学图像信息以连续形式存在时，为了存储和处理，我们需要将其转换为离散的抽样值。函数f(x)在抽样点x=nt(0≤n≤N)处的抽样值为f(nΔx)，其中Δx是抽样间隔。抽样定理提供了一个理论依据，指导如何选择合适的抽样间隔，以确保信息的完整恢复，同时避免对检测和处理过程造成过高的要求。如果抽样间隔太小，会增加处理难度；反之，如果过大，可能会导致信息丢失。 图解分析过程展示了函数的抽样和复原。通过在x轴上设置等间距的抽样点，连续函数f(x)被转化为离散序列F(Δx)。例如，简单的正弦函数经过抽样后，可以形成一系列采样点，再通过适当的复原方法，如傅里叶变换，可以重构原始的连续函数。在这个过程中，一个关键参数是采样频率fs，它与抽样间隔Δx的关系满足奈奎斯特定理，即采样频率至少应为被采样信号最高频率的两倍，以保证无失真地恢复信号。 抽样是计算全息制作过程中的关键步骤，因为它直接影响到全息图的质量和信息的准确性。理解并掌握抽样定理对于理解和应用计算全息技术至关重要，尤其是在数字信息处理和光学工程中。