信息光學(xué)(零)緒論+(一)二維抽樣定理
緒論:上學(xué)期,在學(xué)習(xí)信息光學(xué)(傅里葉光學(xué))結(jié)合,此前正在CGH的學(xué)習(xí),深感Fourier optics的重要性,同時(shí)利用代碼來(lái)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),也是后續(xù)在計(jì)算光學(xué)相關(guān)研究的必備能力。因此,以昆明理工大學(xué)的錢曉凡老師編著的《信息光學(xué)數(shù)字實(shí)驗(yàn)室(matlab版)》為藍(lán)本,結(jié)合Chat-GPT的幫助下,用python 實(shí)現(xiàn)相關(guān)實(shí)驗(yàn)。也和大家分享討論一下相關(guān)方面的學(xué)習(xí)。期望能在這兩個(gè)月內(nèi),完成該專欄的工作!
前置知識(shí)需求:信號(hào)與系統(tǒng),物理光學(xué),信息光學(xué)(傅里葉光學(xué)),簡(jiǎn)單python知識(shí)
參考書籍:《信息光學(xué)》蘇顯渝主編,第二版;《傅里葉光學(xué)導(dǎo)論》goodman,第四版;《衍射計(jì)算及數(shù)字全息 》李俊昌,
二維抽樣定理:
二維抽樣定理可謂是我們光學(xué)方面做數(shù)值模擬方面的最基礎(chǔ)和重要的定理了!將連續(xù)的物理世界和離散的數(shù)字世界,建立好聯(lián)系。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們將通過(guò)計(jì)算仿真實(shí)現(xiàn)二維抽樣定理,使連續(xù)函數(shù)離散化,利用抽樣函數(shù)重構(gòu)原函數(shù)的過(guò)程和還原條件。

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由上,我們知道了做采樣時(shí)必須要大于以奈奎斯特 (Nyquist) 抽樣率,否則就會(huì)出現(xiàn)欠采樣混疊問(wèn)題。如下圖

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以上,是對(duì)于我們進(jìn)行二維抽樣的簡(jiǎn)單理論推導(dǎo),在下面我們將利用python 進(jìn)行仿真模擬:

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從還原圖和原圖可以看驗(yàn)證了其抽樣重建的正確性。
