ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Проявлеиве тонкой структуры спеклов при когерентной суперюзиции идентичных спекл-полей из "Голография сфокусированных изображений и спекл-интерферометрии " Реализация метода вычитания изображений [162-163] на основе регистрации двукратно экспонированных спеклограмм со сдвигом объекта между экспозициями (см. гл. 6) приводит к получению изображений с низким уровнем освещенности вследствие пространственной фильтрации диффузно рассеянного поля малой апертурой в минимуме интерференционной картины, соответствующей поступательному сдвигу. [c.171] С другой стороны, использование известных голографических методов вычитания изображений [174-177], основанных на применении различных фазосдвигающих элементов, связано с существенными техническими сложностями. [c.171] Эксперимент проводился с пропускающим диффузным рассеивателем, который последовательно перекрывался круговой и квадратней апертурами. Голограмма регистрировалась в фурье-плоскости объектива в присутствии плоского опорного пучк 1. В промежутке между экспозициями объект смещался в поперечном направлении на расстояние около 15 мкм, и его центральная часть перекрывалась непрозрачным зкраном. После обработки, включавшей отбеливание, голограмма освещалась неразведенным пучком лазера (что соответствовало пространственной фильтрации малой апертурой в фурье-плоскости), и восстановленное после фурье-преобразования вторым объективом поле наблюдалось на зкране либо фотографировалось (рис 93). Аналогичный результат был достигнут путем поворота на малый угол опорного пучка при неизменном положении объекта и диффузного рассеивателя. [c.173] Эксперимент, проведенный со стандартной мирой, показал, что формирование разностного изображения осуществляется с незначительным шумовым фоном, однако уровень спекл-шума в связи с использованием пучка малого диаметра достаточно высок (рис. 94), что ограничивает разрешение изображения до величины около 0,1 мм. Возможный путь ослабления спекл-шума связан с фильтрацией набором щелей. [c.173] Для иллюстрации этого условия сравним, как меняется освещенность в областях плоскости наблюдения, соответствующих идентичным и разностному участкам изображения при сканировании голограммы малоапертурным восстанавливающим пучком (рис. 95). Кривая 2, имеющая периодический характер, получена на самописце при равномерном смещении голограммы относительно восстанавливающего iQ n a и помещении апертуры фотоприемника в геометрический центр области плоскости наблюдения х, соответствующей идентичным участкам изображения. При выполнении условия о = (2А + ) g, т.е. при совмещении центра узкого восстанавливающего пучка с областью голограммы, соответствующей минимуму интерференционной картины, освещенность идентичного участка минимальна. Наоборот, при выполнении условия %o = kjg, реализуемого при освещении области, соответствующей максимуму интерференционной картины в плоскости фурье-голограммы, освещенность зтого участка достигает максимума. [c.175] Отметим, что наличие интерференционных полос (колец) переменного периода позволяет, не меняя апертуры восстанавливающего пучка, подбирать оптимальные соотношения между величиной апертуры и шириной интерференционного минимума. Кроме того введение квадратичного фазового сдвига позволяет заметно снизить требования к точности смещения объекта между экспозициями, поскольку необходимые продольные смещения более чем на порядок больше, чем поперечные. [c.177] Как уже отмечалось, проведение пространственной фильтрации строго в области, соответствующей минимуму иитерферограммы, обеспечивает полное взаимное подавление идентичных участков сравниваемых изображений. Однако на практике используются востанавливающие пучки с конечной апертурой. Уменьшение апертуры, с одной стороны, приводит к падению разрешения и возрастанию спекл шума, а с ]фугой - к ослаблению фона от идентичных частей изображений, т.е. возрастанию соотношения сигнал/фон в плоскости наблюдения. Поэтому при проведении вычитания неизменно встает вопрос об оптимальном сочетании разрешения и отношения сигнал/фон, характеризующих качество разностного изображения. Очевидно, что отношение сигнал/фон определяется в первую очередь выбором центра области пространственной шьтрации на фурье-голограмме и соотношением между размером апертуры и периодом интерференционных полос в облает фильтрации. Рассмотрим факторы, влияющие на качество изображения, более подробно. [c.177] На практике пространственная фильтрация может быть осуществлена узким восстанавливающим пучком конечного сечения. При зтом с увеличением диаметра такото пучка следует ожидать возрастания фонового сигнала и, следовательно, уменьшения отношения сигнал/фон. [c.178] Более строго зто выражение можно записать, располагая информацией о конкретном распределении пропускания в идентичной и разностной частях сравниваемых изображений. [c.179] Отметим, что приведенные здесь закономерности, связьшающие изменение величины отношения сигнал/фон с параметрами фильтрующего (восстанавливающего) пучка при голографическом вычитании [198, 203], могут быть использованы для оценки характеристик качества вычитания средствами оптики спеклов [162]. [c.181] В целом же голографическое вычитание на основе пространственной фильтрации, в том числе с регистрацией в фурье-плоскости, является наглядным примером того, что пфенесение приемов оптики спеклов в голографию не только расширяет сферу ее приложений, но и обеспечивает появление новых воэможностей, недоступных для оптики спеклов в силу ограниченных изображающих свойств спеклограмм. [c.181] Методы выявления изменений (нарушений) микрорельефа поверхности на основе голографической интерферометрии обсуждались в работах [178-181]. Существо этих методов состоит в регистрации уменьшения контраста интерференционных полос, отражающего некоторое известное смещение объекта (например, наклон), вводимое между экспозициями дополнительно к нарушению микрорельефа. Падение контраста голографической интерферограммы является следствием уменьшения корреляции комплексных амплитуд световых полей, соответствующих двум экспозициям голограммы. Визуально оно обнаруживается в увеличении интенсивности в темных полосах (минимумах) интерференционной картины. Если при зтом зона нарушения микрорельефа поверхности оказывается меньше периода интерферограммы, то она остается невыявленной. [c.181] Для определения изменений микрорельефа поверхности можно использовать Методы голографического вычитания [174-177], основанные на внесении между зкспозициями разности фаз в я радиан в опорную и объектную волны. Однако применение зтих методов не позволяет проводить количественное определение изменений микрорельефа именно ввиду внесения постоянной разности фаз. [c.182] Вернуться к основной статье