纹影光学系统形式多样，从19世纪以来使用的原始装置，到当今航空航天工业中使用的更先进的系统。甚至还有一些不同的变种，其设置方式与传统的纹影光学系统略有不同。无论设置方式如何，它们的工作原理都是通过一系列光学元件传播光线，通过气流折射率的变化来对物体周围的气流进行成像。在本文中，我们将探讨可以设置的不同类型的纹影光学系统。

基本设置

这种装置自19世纪以来就已投入使用，因此其设计比现代纹影光学系统更为原始。这些基本系统采用透镜和平行光束的组合。通常，三个透镜并排放置。光线穿过狭缝，然后由第一个透镜聚焦。（平行）光束在目标测试区域（被物体折射）发生折射，然后穿过第二个透镜，到达刀刃（或其他锋利的金属物体）。光线照射到刀刃上时会被截止，图像通过第三个透镜投射到屏幕上。如今，仍然有基于这种基本设置的系统，并且如果需要，这些系统中的屏幕可以用摄影传感器代替。

高级设置

更先进的系统仍然经常使用传统光源，尽管一些较新的系统现在使用发光二极管 (LED)。尽管它们使用了更先进的组件，但基本原理是相同的。

更先进的系统仍然通过狭缝聚焦光线，但不再使用一系列透镜，而是将光线聚焦到一面或多面镜子上（取决于测试区域是否位于聚焦光束的正前方）。光线从镜子反射后，进入（并穿过）测试区域，到达一个金属边缘，该金属边缘起到遮光的作用。更先进的系统仍然可以使用刀刃，但也可以使用细金属丝或剃须刀片的边缘。遮光器后面是一个摄像头，其朝向镜子。

高级系统仍然像基础系统一样测量测试区域内的空气折射。然而，更先进的系统能够识别折射率的变化，因为已知相机和光源的位置，以及穿过遮光器的光量。也就是说，当测试区域内的空气发生折射时，光的方向会发生变化，更多（或更少）的光会穿过遮光器，这种变化随后会被相机成像为“条纹”。由于折射程度与穿过遮光器的光量成正比，这种设置可以轻松确定折射率变化的大小。

设置不同的变体

除了传统的装置外，纹影光学原理及其组件还可以应用于其他混合技术，其中主要的两种变体是阴影照相术和纹影干涉术。这两种变体的原理相似，都是对透明介质折射率的变化进行成像，并可视化流体密度，但由于设置方式不同，它们产生的图像类型也有所不同。

阴影摄影

阴影照相系统的设置与纹影系统非常相似，并且纹影系统可以轻松改装成阴影照相仪器。阴影照相系统并非以条纹形式测量空气（或其他透明介质）的折射率，而是将气流图像投射到投影屏幕上，形成阴影。在这些装置中，使用的光源是自然光源，光线穿过测试区域投射到投影屏幕上。然后使用相机拍摄投影屏幕上的阴影图像。总体而言，它的设置比许多先进的纹影系统简单得多，其复杂程度也更接近基础纹影系统。

纹影干涉法

纹影干涉法与其他干涉测量方法相比，更接近于传统的纹影光学系统，但它也运用了纹影光学系统的一些原理。纹影干涉法被视为一种将可量化的测量引入视觉分析的方法。纹影干涉法的设置与基本的纹影系统类似，主要区别在于只需要两个透镜，并且用棱镜代替了刀口，从而将干涉/衍射引入折射图案。之后，就可以对这些图案进行分析。

根据所用棱镜的类型，此方法还有一些其他变体。沃拉斯顿-棱镜剪切干涉仪采用相同的基本设置，但使用夹在正交偏振器之间的沃拉斯顿偏振器，从而产生与纹影光学系统产生的图像非常接近的条纹干涉图像。下一个变体是彩色纹影干涉仪，当用彩色滤光片代替刀刃时，可以产生类似彩色纹影的图像。然后可以使用其他技术（例如粒子图像测速）进行定量测量。

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