全像攝影實習

--全像片拍攝及沖洗的過程2--

拍攝全像片往往在架設時花掉很多精神，真正拍攝時反而只佔掉一小部分的時間。在此提供在架設全像拍攝裝置的幾點原則：

A．先決定雷射、物體、全像底片之位置。

B．決定分光鏡、空間濾波器之位置。

C．約略量測距離，儘量使物光和參考光的光程相等，這樣得到全像片效果最好，當然如果所使用的雷射光同調性良好，可以比較不用去計較這個問題。

D．確定高度：這點常為實驗者所忽略，然而實際操作時，才發覺當大部分的光學元件已就定位且調整完畢時，出現有一個光學元件高度與其他的元件無法搭配。另外，雷射光一般都希望它能與全像桌桌面保持水平，以方便所有件的調整。

E．拍穿透式全像片時，如果希望先知道所拍出來的全像片效果倒底是怎樣？可先將一般燈光關掉，打開雷射光源，再站在底片夾後面透過底片的位置觀察物體，這個觀察角度和拍完全像片重建觀看的角度是一樣的，這時候如果物體的光場不良，例如說，物體是懸臂樑，影像只看到一半，那便可先行在此補救。

F．檢查物光和參考光的比例，如果比例不當，可利用大透鏡將參考光直接聚光或擴散，以將光場 比例調至適當為止。

G．最後才將空間濾波器的針孔放入，將每個光場的雜訊予以濾掉。

　　全像攝影與一般攝影最大不同的地方，在於一般攝影只運用幾何光學來成像，而全像則須利用光的干涉現象，以直接同時記錄由物光及參考光干涉的振幅及相位，有時全像攝影又稱為無鏡頭攝影，其主要原因即是指全像拍攝時並非以鏡頭將物體成像。然而全像在拍攝時仍須透鏡將雷射光束予以擴大。通常使用物鏡與針孔組合成的空間濾波器( Spatial Filter ) 擴大雷射光束。儘管有人宣稱如果物鏡很乾淨的話，光束經物鏡擴大後，即不須使用針孔濾波。然而是否使用針孔濾波，事實上影響全像片品質至鉅。拍攝全像時，如果為了經濟方面的考量，或是為了節省時間，物光倒是不一定要裝針孔濾波，但參考光就一定要裝，否則效果會大打折扣。

　　空間濾波器的原理很簡單，雷射光經透鏡後先是聚焦於焦點上，而後擴束放大。我們在透鏡的焦點上放置一個針孔，即可達到濾波的效果。所謂濾波，指的是對光場空間頻率過濾行為。而非過濾雷射之頻率。一道接近平行的光束，它的空間頻率很低，甚至是零，而它經透鏡後將聚焦於光軸焦點上，換句話說，它能很容易的通過置於焦點上的針孔。至於光束中混入的雜訊，通常它的空間頻率較高，因此經透鏡後將聚焦在離光軸焦點較遠的周圍，而無法通過置於焦點上的針孔。空間頻率一定具有ｘ、ｙ、ｚ三軸的微動機構，以便將針孔的位置調整到透鏡的焦點處。好一點的空間濾波器還有水平俯仰及左右偏擺的調整功能。可以想見，物鏡的品質越好，針孔的孔徑越小，光場的品質越好。物鏡的倍率通常視照物光場及參考光場之需求而定，一般規格是20倍物鏡配20 m m 的針孔，當倍率越高，針孔越小時，空間濾波器也就越難調出來。例如 60 倍透鏡配上5 m m 的針孔，便常常使許多初學者望而生畏。

空間濾波器的調整步驟如下：

A．先將雷射光束調成與桌面平行。有時為了特殊需求，無法做到這一點，那麼下一個步驟就更重要了。

B．製作一個靶面，將雷射光束調至靶心位置。

C．將空間濾波器安置上去，並使雷射光徑物鏡放大後光束圓心與靶心重合。

D．加入針孔，將針孔與物鏡距離加大，使微量的雷射光束能夠透過，此時可能需關燈，才能在靶面上看見微弱的光束。

E．調整光點至靶心位置。

F．逐漸縮小針孔與物鏡之距離，並調整光點至靶心。

G．最後可以將針孔移至透鏡焦點處，並得到均勻且乾淨的光場。

　　空間濾波器的調整常是從事雷射光電量測者所必須研習的入門磚，許多雷射干涉的檢測，都利用空間濾波器將雜訊濾除，藉以得到更高的條紋可見度。

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