光栅

光栅是任何规则间隔的基本相同、平行、细长元素的集合。 光栅通常由一组细长元件组成，但也可以由两组组成，在这种情况下，第二组通常垂直于xxx组（如图所示）。 当两组垂直时，这也称为网格纸或网格。

覆盖排水管的格栅可以是一组铁条（相同的细长元件），由较轻的铁框架固定在一起（以确保钢条平行且有规律地间隔）。 排水管和通风口上的光栅用作过滤器，以阻止大型固体（例如人）的移动并允许液体移动。 调风器是一种用于供暖、通风和空调的格栅，它可以传输空气，同时阻止固体物体。

光栅也可以出现在通常用于桥梁、人行桥和天桥上的甲板的面板中。 光栅可用钢、铝、玻璃钢等材料制成。 玻璃钢格栅又称玻璃钢格栅。 它们用于优化弯曲刚度，同时xxx限度地减轻重量。

作为光学元件，光栅是具有光栅特征图案的图像，即包括若干交替的平行线的图案。 线条在高反射率和低反射率（黑白光栅）或高透射率和低透射率（透明-不透明光栅）之间交替。 光栅轮廓是垂直于线的反射率或透射率的函数。 这个函数通常是一个方波，因为每条线之间的转换都是突然的。

光栅可以由六个参数定义：

• 空间频率是占据特定距离的周期数（例如每毫米 10 个线对）。 光栅的周期是空间频率的倒数，以距离（例如 0.1 毫米）测量。
• 占空比是高线和低线的相对厚度。 占空比是低线（黑色或不透明）的宽度与整个光栅周期的比值。
• Profile 是重复模式的形状，通常是方波，但也可以是任何周期模式（正弦波、三角波、锯齿波等）。
• 对比度是光栅高线和低线之间亮度差异的量度。 它通常表示为迈克尔逊对比度：最大和最小亮度之差除以它们的总和。
• 方向是光栅与某些参考方向（例如图片或另一个光栅中的 y 轴）形成的角度。 它通常以度数或弧度为单位。
• 相位是光栅轮廓相对于某个参考位置的位置。 它通常以度（从 0 到 360 表示一个完整的周期）或弧度（2π 表示一个完整的周期）为单位。 例如，只有当相对相位为 π（180 度）时，两个相同的 50% 占空比和相同方向的透明光栅才会呈现完全不透明。

具有正弦波轮廓的光栅广泛用于光学领域以确定透镜的传递函数。 透镜将形成正弦波光栅的图像，该图像仍然是正弦波，但其对比度会有所降低，具体取决于空间频率和可能的相位变化。

处理这部分光学的数学分支是傅立叶分析，而相关的研究分支是傅立叶光学。 光栅也广泛用于视觉感知研究。 坎贝尔（Campbell）和 罗布森（Robson）提倡使用正弦波光栅，认为人类视觉对视网膜图像进行傅里叶分析。

光栅也可以指衍射光栅：一种反射或透明的光学元件，其上有许多精细的、平行的、等距的凹槽。 它们分散光，因此是多种光谱仪中的主要功能部件之一，将光源分解为其组成波长分量。