Holographie: Enregistrement / Reconstruction

Reconstruction par convolution

L'hologramme de la figure 22 a été utilisé pour la méthode de reconstruction par convolution.

La matrice de pixels couvre une étendue de . L'objet a un diamètre de 25 mm ; le nombre de balayages spectraux est donc de et le champ reconstruit par adjonction des zones contiendra pixels, ce qui est considérable ! Le pas d'échantillonnage du champ reconstruit est celui du capteur .

La composition spectrale de l'hologramme est donnée par sa transformée de Fourier. Compte tenu du modèle retenu dans le cours pour l'onde plane de référence, nous avons

est la transformée de Fourier de l'onde diffractée par l'objet et est la transformée de Fourier de . Le spectre est donc trimodal et le contenu spectral correspondant à l'objet est localisé aux coordonnées fréquentielles . Le banc de filtres pour la reconstruction de l'objet doit donc balayer la zone spectrale qui entoure la fréquence moyenne .

La figure 27 montre le spectre de l'hologramme.


   
    Figure 27 : Spectre de l'hologramme
Figure 27 : Spectre de l'hologramme [zoom...]

La figure 28 montre le spectre de la réponse impulsionnelle exacte de l'espace libre qui est utilisée pour la reconstruction par convolution.


   
    Figure 28 : Spectre de la fonction de transfert de l'espace libre
Figure 28 : Spectre de la fonction de transfert de l'espace libre [zoom...]

La bande passante de la fonction de transfert de l'espace libre est nettement insuffisante pour couvrir en une seule opération la bande passante utile de l'hologramme.

La figure 29 montre l'ordre +1 reconstruit par convolution en appliquant l'algorithme de la figure 18.


   
    Figure 29 : Hologramme reconstruit par convolution
Figure 29 : Hologramme reconstruit par convolution [zoom...]

La figure 30 montre une comparaison entre l'objet reconstruit par zéro padding à 4096 points et l'objet reconstruit par convolution.


   
    Figure 30 : Hologramme reconstruit par convolution
Figure 30 : Hologramme reconstruit par convolution [zoom...]

On constate que la méthode de convolution donne un résultat qui correspond à un zéro-padding de l'hologramme avec un format qui ne coïncide pas au nombre de points requis pour les algorithmes FFT.

La méthode de convolution est bien adaptée pour des petits objets mais elle est en revanche déconseillée pour les objets beaucoup plus grands que la matrice de pixles car l'image finale contient un nombre de points considérables ce qui augmente les temps de calcul et rend délicat tout traitement numérique.

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