Quantitative phase imaging through scattering media by means of coherence-controlled holographic microscope
Loading...
Date
2015-11-01
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
SPIE
Altmetrics
Abstract
A coherence-controlled holographic microscope (CCHM) enables quantitative phase imaging with
coherent as well as incoherent illumination. The low spatially coherent light induces a coherence gating effect,
which makes observation of samples possible also through scattering media. The paper describes theoretically
and simulates numerically imaging of a two-dimensional object through a static scattering layer by means of
CCHM, with the main focus on the quantitative phase imaging quality. The authors have investigated both
strongly and weakly scattering media characterized by different amounts of ballistic and diffuse light. It is
demonstrated that the phase information can be revealed also for the case of the static, strongly scattering
layer. The dependence of the quality of imaging process on the spatial light coherence is demonstrated.
The theoretical calculations and numerical simulations are supported by experimental data gained with a model
phase object, as well as living carcinoma cells treated in an optically turbid emulsion
Holografický mikroskop s kontrolovatelnou koherencí (CCHM) umožňuje kvantitativní fázové zobrazování pomocí koherentního i nekoherentního osvětlení. Nízká prostorová koherence indukuje efekt koherenční brány, jenž umožňuje pozorování vzorků i přes rozptylující prostředí. Článek ze zabývá teoretickým popisem a numerickou simulací zobrazení dvourozměrného předmětu přes statickou rozptylující vrstvu pomocí CCHM. Hlavní pozornost je věnována kvalitě kvantitativního fázového zobrazení. Autoři se zabývali vlivem silně i slabě rozptylujících prostředí, která jsou charakterizována rozdílným podílem balistického a difuzního světla. Je ukázáno, že fázová informace může být určena i pro silně rozptylující, statická prostředí. Dále je demonstrován vliv prostorové koherence světla na kvalitu zobrazení. Teoretický výpočet a numerická simulace jsou potvrzeny experimentálními daty, získanými jednak na modelovém fázovém vzorku a dále na živých rakovinných buňkách pěstovaných v opticky turbidních prostředích.
Holografický mikroskop s kontrolovatelnou koherencí (CCHM) umožňuje kvantitativní fázové zobrazování pomocí koherentního i nekoherentního osvětlení. Nízká prostorová koherence indukuje efekt koherenční brány, jenž umožňuje pozorování vzorků i přes rozptylující prostředí. Článek ze zabývá teoretickým popisem a numerickou simulací zobrazení dvourozměrného předmětu přes statickou rozptylující vrstvu pomocí CCHM. Hlavní pozornost je věnována kvalitě kvantitativního fázového zobrazení. Autoři se zabývali vlivem silně i slabě rozptylujících prostředí, která jsou charakterizována rozdílným podílem balistického a difuzního světla. Je ukázáno, že fázová informace může být určena i pro silně rozptylující, statická prostředí. Dále je demonstrován vliv prostorové koherence světla na kvalitu zobrazení. Teoretický výpočet a numerická simulace jsou potvrzeny experimentálními daty, získanými jednak na modelovém fázovém vzorku a dále na živých rakovinných buňkách pěstovaných v opticky turbidních prostředích.
Description
Citation
JOURNAL OF BIOMEDICAL OPTICS. 2015, vol. 20, issue 11, p. 1112016-1-111206-8.
https://www.spiedigitallibrary.org/journals/Journal-of-Biomedical-Optics/volume-20/issue-11/111206/Quantitative-phase-imaging-through-scattering-media-by-means-of-coherence/10.1117/1.JBO.20.11.111206.full
https://www.spiedigitallibrary.org/journals/Journal-of-Biomedical-Optics/volume-20/issue-11/111206/Quantitative-phase-imaging-through-scattering-media-by-means-of-coherence/10.1117/1.JBO.20.11.111206.full
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en