全像術與數位全像術

全像術 (Holography) 是一種利用兩道高度同調的光進行干涉 (Interference)，來紀錄物體的完整三維波前資訊 (Wavefront information) — 振幅 (Amplitude) 及相位 (Phase)，並透過光波繞射 (Diffraction) 原理進行重建，以重現物體三維資訊的一種技術。

全像術起源於1948 年，由英國科學家 Dennis Gabor 提出，當初目的是為了改善電子顯微術中的像差問題[1]，因而發表了第一個同軸全像理論。到了 1960 年之後，雷射問世及 Leith 提出「離軸式全像術」[2]，使物光與參考光間有一個夾角，進行重建時，得以直接將物體資訊分離出來，產生出不錯的重建影像。正因離軸全像術的提出及雷射光源的發明，全像技術才開始蓬勃發展。

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數位全像術 (Digital Holography) 是透過影像感測器來記錄物體上的干涉資訊的一種全像技術，與傳統全像術不同的地方在於，儲存媒介從全像底片改成電子元件，其光波資訊也得以計算，並在電腦中重建物體資訊出來。通過電腦進行運算的好處是：省去重建時需要架設複雜的元件、更精準的控制重建參數、執行各種定量分析，包括特徵、大小、材料、形態分析以及三維空間分布情形，至今為止，已經成為能夠有效量測各種微小元件或分析生物樣品的新穎檢測。

影片來自：Lyncée Tec, https://www.lynceetec.com/

參考

[1] D. Gabor, “A New Microscopy Principle,” Nature 161, 777-778 (1948)

[2] E. N. Leith and J. Upatnieks, “Reconstructed Wavefronts and Communication Theory,” J. Opt. Soc. Am. 52, 1123-1130 (1962)