最適化計算を用いた球面波インラインディジタルホログラフィ

抄録

ディジタルホログラフィは撮像素子を用いて3次元情報をホログラムとして記録し，コンピュータ上で可視化する技術である．計算によって試料の振幅と位相を得ることが可能である．しかし，現在の撮像素子は解像度が十分ではなく，より高精細な再生像を得るために，平面波によるインラインホログラフィを用いることが多い．ただし，インラインホログラフィは所望の3次元情報に不要な光情報が重なるという難点がある．また，平面波を作るためにはコリメータレンズ等を必要とするなど，光学系が大がかりになる．そこで，本論文では平面波よりも光学系を簡素化できる球面波参照光を用いたインラインディジタルホログラフィに最適化計算を適用したシステムを提案する．さらに，反復計算を必要としない新たな推定法を見出し，数値実験で定量評価を行ったところ，代表的な画質回復手法であるGerchberg-Saxton法に比べて，50倍の速さで同程度の画質を得た．