現行紋影技術的不足之處
1. 梯度量測具方向依賴性，資訊維度受限
傳統的單刀口紋影系統只能偵測與刀口方向垂直的密度梯度，與刀口平行的梯度變化則無法捕捉，因此在單一視角下會遺漏部分流場結構的資訊。若要量測全方向的梯度，就得更換刀口角度、改用多刀口結構，或採用彩色紋影；然而彩色紋影本身又受繞射效應限制，加上顏色過渡時梯度變化劇烈，定量分析的難度也更高。
紋影系統的單刀口
2. 靈敏度、動態範圍與光強之間存在先天矛盾
紋影系統的靈敏度取決於狹縫寬度、刀口切入深度與光學焦距，而這幾項參數之間往往難以兼顧：狹縫越窄、刀口切入越深，靈敏度雖然越高，但進光量也會隨之下降，使影像變暗、訊雜比變差，甚至無法滿足高速拍攝所需的曝光量。
3. 光學系統成本高、架設複雜，環境適應性差
大視場、高精度的紋影系統需要大口徑、低像差的高品質光學元件（例如離軸拋物面反射鏡），而這類天文級精度的反射鏡造價高昂，難以大規模普及。透鏡式系統則有球差與色差的問題，在大視場下像差校正尤其困難。此外，光路的對準與校準流程繁瑣，對平行光校準和刀口位置的精度要求極高，通常必須固定在光學平臺上操作，便攜性不佳，難以應用於現場、戶外等非實驗室環境；系統對振動也相當敏感，稍有晃動就會影響光路。
Z型單刀口紋影系統光路圖
4. 聚焦紋影的靈活性與場景適應性不足
聚焦紋影雖然能針對特定深度進行層析觀測，卻也有明顯的限制：它需要多種空間頻率的實體源柵（如 Ronchi 光柵）來因應不同的靈敏度與焦平面需求，而光柵製作成本高，更換與調整都相當費時費力。在空間受限的實驗環境中，調整焦平面、旋轉光柵方向等操作往往難以進行，場景適應性也較差。
聚焦紋影光路示意圖
我們的方案，等視場光源可以解決的問題
- 沒有刀口結構，因此梯度量測不受方向限制，能量測全方向的梯度。
- 由於沒有刀口結構，光源亮度維持恆定，可進行定量量測；加上光源強度高，也能輕鬆因應高速拍攝下的短曝光時間。
- 操作簡單，使用者不必調整複雜精密的光學結構，對振動不敏感，還能在戶外使用，而且不需要高昂的成本。
- 白光與單色光源皆可選用；單色光源能避免色散、成像更銳利，並可依高速相機的量子效率挑選合適的照明波段。
應用案例
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