ГТС) 280—283 Голограмма бинарная

Голограмма имеет громадную информационную емкость. В пределе для бинарной информации (т. е. для информации, принимающей только два значения, например О или 1) и при использовании гелий-неонового лазера с /- = 0,6328 мкм она составляет Л =1,8- 10 бит/см (бит— единица бинарной информации), т. е. на одной фотопластинке можно получить множество голограмм различных предметов путем некогерентного последовательного наложения волновых фронтов и затем раздельного восстановления изображений. Одна из возможностей такой записи заключена в использовании при каждой экспозиции опорных пучков, падающих под различными углами. [c.26]

Структура синтезированной бинарной голограммы, которая формируется графопостроителем на реальной поверхности в виде матрицы, представляет собой. элементе [c.70]

Бинарная запись голограмм на амплитудных средах [c.79]

Все описанные в 4.1 методы ориентированы на использование для записи сред и устройств записи, способных передать много градаций записываемого сигнала. Но большее распространение имеют устройства бинарного типа, которые, как, например, стандартные графопостроители для ЦВМ, способны передавать только два уровня сигнала. Для записи голограмм с помош,ью таких устройств были предложены методы, которые получили название методов бинарных голограмм. В них можно выделить два направления. [c.79]

Второе направление в бинарных методах записи голограмм связано главным образом с работами А. Ломана и его сотрудников fl3, 95—98, 188] и состоит в том, что модуль комплексной величины I Fg (г, s) 1 и ее фаза ф (г, s) передаются расположением и размерами одного или нескольких отверстий на фиксированном прямоугольном растре. Имеется несколько модификаций этого метода, отличающихся формой отверстий, числом отверстий, способом кодирования амплитуды и фазы волнового поля. Наиболее прост способ кодирования, иллюстрируемый рис. 4.13. В соответствии с этим способом амплитуда каждого отсчета (г, s) записываемого волнового фронта передается высотой прямоугольного отверстия [c.82]

Ширина прямоугольного отверстия W остается постоянной. При такой записи бинарную голограмму можно описать следующей функцией [c.82]

Детальный математический анализ процесса восстановления бинарной голограммы Ломана дан в работе [188]. Мы остановимся здесь лишь на качественном объяснении процесса восстановления, позволяющем наглядно понять способ формирования фазового фронта волны. Рассмотрим сечение бинарной голограммы Ломана, показанное на рис. 4.14. Пусть три точки 1,3,4, соответствующие 3 отсчетам математической голограммы, имеют нулевую фазу и расположены в регулярных точках решетки. Точка 2 имеет отличный от нуля фазовый угол, например фа, и поэтому она смещена на расстояние Сз от узла растра, т. е. = 0 Са = (ф2/2я)А С. = 0 i = 0. Хотя эти методы были предложены для записи бинарных голограмм с помощью стандартных графопостроителей для ЦВМ, тем не менее они могут быть использованы для записи голограмм с помощью других устройств записи. [c.84]

На рис. 4.15, а приведена бинарная голограмма, записанная по данному методу. Изображение, восстановленное с такой голограммы, содержащей 128 X 128 отсчетов, показано на рис. 4.15, б [13]. [c.84]

Как видно из рисунка, на восстановленном изображении не содержится явного шумового фронта, характерного для других способов записи голограмм на бинарных средах. [c.84]

Простейший способ использования фазовой среды состоит в записи на них фазовых голограмм по методике, принятой в оптической голографии [181—183, 193]. Способы записи таких голограмм с бинарных голограмм описаны в [94, 127, 157, 168, 222]. Подобные способы могут быть использованы и для получения фазовых отражательных голограмм [141]. Пример изображения, восстановленного с такой фазовой бинарной голограммы, записанной электронным лучом на фоторезисте и содержавшей 3 X 10 X 6 X 10 элементов, показан на рис. 4.20 [153. [c.87]

Цветные голограммы — голограммы, восстанавливающие цветные изображения. Все известные способы синтеза и записи цветных голограмм предполагают расчет трех отдельных голограмм, соответствующих красному, зеленому и синему цветам объекта, и отличаются только методом записи таких голограмм. Так, в 1124] предлагается синтезировать три бинарные голограммы с разными пространственными несущими, в [130, 131] рассматриваются возможности записи таких голограмм в различных слоях цветной фотопленки посредством фотографирования их с экрана электронно-лучевой трубки за соответствующими светофильтрами. Для восстановления таких голограмм, как правило, используется лазер, дающий три разные по цвету линии, а цветное изображение объекта формируется в фокальной плоскости линзы, выполняющей преобразование Фурье. При этом каждый слой избирает свою компоненту луча и восстанавливает свое изображение. Поскольку спектральная избирательность красителей цветных фотографических эмульсий невысока, возможны искажения цветов за счет взаимного влияния слоев. Эти искажения можно уменьшить, если кроме записи голограмм в разные слои производить также пространственное разделение цветоделенных голограмм либо путем их сдвига друг относительно друга, либо путем пространственного чередования этих элементов. Кроме того, это взаимное влияние может быть компенсировано путем соответствующей коррекции значений амплитуды и фазы голограммы, записываемой в каждый слой. Подобные методы записи цветных голограмм описаны в [130, 131]. [c.93]

Примеры изображений, восстановленных в четырех плоскостях с бинарной голограммы, синтезированной по описанному методу, показаны на рис. 6.18 [13]. [c.134]

Метод голографического копирования. Этот метод описан в [111] для бинарных синтезированных голограмм и состоит в съемке по схеме голографирования во встречных пучках синтезированной голограммы, используемой как объект съемки. Полученную таким образом голограмму, строго говоря, нельзя назвать гибридной, так как это фактически обычная оптическая голограмма, но она может позволить наблюдать результат восстановления синтезированной голограммы в белом отраженном свете. Поэтому метод пересъемки, хотя его и нельзя считать перспективным, на данном этапе развития цифровой голографии может оказаться практически полезным. На рис. 6.22, а показано изображение, восстановленное в белом свете с гибридной голограммы, полученной методом голографического копирования. [c.139]

В простейшем случае, при записи методом бинарных голограмм, фильтр представляет собой дифракционную решетку с переменной шириной и положением штриха. На рис. 7.2, а показан дифференцирующий фильтр, амплитудная прозрачность которого равна 1 h x,y), значения фазы, равные О и я соответственно в верхней и нижней половинах фильтра, записываются так, что ширина полосы на данном участке голограммы пропорциональна соответствующему значению h (х у) , а фазовая информация кодируется путем смещения структуры штрихов в нижней половине фильтра на половину периода решетки, передающей пространственную несущую. [c.142]

Нетрудно подсчитать предельное число единиц бинарной информации, снимаемой с 1 см голограммы (Z)2=l) светом Х=6,3-10 см [c.66]

Голограмма 10 амплитудная 133 бинарная 100 внеосевая 25 контраст 177 толстая , тонкая 134 фазовая 103—133 Френеля 27—34, 86—89, 91 Фурье 34—40, 89—90, 91 Голография 10 [c.301]

Плотность информации, которая достигается при использовании бинарной битовой матрицы, обычно выше, чем в случае применения других схем распознавания. Голографическая запись этого кода дает максимальную избыточность информации в отведенной для нее площади, так что случайное повреждение или даже вырезание существенной части площади голографического кадра не влечет за собой стирания информации. Как показано в разд. 10.2.5, дополнительные преимущества обусловлены выбором подходящего типа голограммы. [c.458]

Для этой цели можно использовать либо тонкий металлический, либо полупроводниковый слой, в результате получается так называемая бинарная голограмма, имеющая не синусоидальный, а прямоугольный профиль поверхностного рельефа. Поэтому при реконструкции такой голограммы возникают также высокие порядки дифракции. [c.152]

В обычной голограмме амплитуда закодирована в контрасте интерференционных полос, а фаза — в их локализации, причем полосы характеризуются синусоидальным пространственным распределением почернения. Искусственная голограмма вряд ли может иметь такую структуру. Прежде всего в этом случае трудно обеспечить непрерывное изменение параметров. Поэтому для передачи амплитудных и фазовых соотношений используется ступенчатая функция. Предельным случаем ступенчатой функции является бинарная функция, которая может принимать только два значения ноль и единицу. Полученные таким образом искусственные голограммы называются бинарными. [c.193]

Бинарные голограммы имеют большую теоретическую эф )ек-тивность, чем обычные голограммы. Экспериментальные результаты подтверждают эти выводы. В случае получения бинарных голограмм значительно облегчается процесс фотографического уменьшения, поскольку не нужно заботиться о линейности фотографического процесса. Следующее преимущество бинарных голограмм заключается в том, что они характеризуются меньшим уровнем шума, обусловленного зернистостью фотографического слоя. В тех местах голограммы, где рассеивающих частиц мало, прозрачность близка к единице, а в участках с нулевым пропусканием слоя имеет место полное поглощение и рассеяние отсутствует. [c.193]

Следует иметь в виду, что в указанных экспериментальных работах в качестве обрабатываемых изображений использовались в основном простейшие бинарные картины, обладающие весьма низким числом точек по координате х, т. е. в плоскости падения. Дело в том, что конечная угловая селективность формируемых в ФРК объемных голограмм ограничивает максимально возможный размер обрабатываемых и результирующей картин по координате х величиной [c.257]

ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЙ ЭФФЕКТ БИНАРНОЙ ГОЛОГРАММЫ [c.102]

А теперь рассмотрим более внимательно структуру изображения объектов. На рис. 54 показана фотография восстановленного изображения прямоугольника, причем вверху - полученное с рассеивателем, а внизу - без него. Верхнее изображение - силуэтное, нижнее - контурное. Контурное изображение появилось вследствие большого динамического диапазона бинарной голограммы и из-за значительного снижения энергии низких пространственных частот по сравнению с энергией высоких. Энергия центральной части фигуры оказалась перераспределенной в ее краевые части. [c.108]

Расположим теперь непосредственно за плоскостью голограммы бинарный фильтр в виде непрозрачного экрана с малым отверстием (рис. 100) диаметром d А, где Л определяет период функции ехр(/2яДсо7УХ), т.е. d Х/Дсо, что обеспечивается заданием достаточно малого угла Дсо. Тогда в пределах зтого отверстия ехр(/2яДс л /Х) небудет значительно изменяться, и ее можно считать величиной постоянной, определяемой положением фильтрующего отверстия о> По- Объектное световое поле в пределах фильтрующего отверстия будет иметь вид выра- [c.183]

Четвертая глава посвящена методам записи синтезированных голограмм, т. е. преобразованию массива чисел, описывающих голограмму, в физическую голограмму, способную работать в оптической системе. Рассматриваются и сравниваются менаду собой методы многоградационной и бинарной записи на амплитудных и фазовых средах, методы записи цветных голограмм. Приведены примеры синтезированных голограмм и восстановленных изображений. [c.5]

Первое состоит в использовании жесткого ограничителя для передачи значений голограммы с пространственной несуш ей положительные значения заменяются единицей, отрицательные нулем, после чего для записи голограммы можно использовать бинарные среды (рис. 4.11). По-видимому, впервые этот прием был использован Косма, Келли и др. при записи синтезированных согласованных фильтров для обработки радиолокационных сигналов [46, 169]. Передаточная характеристика такого фильтра рассчитывалась с помош,ью ЦВМ, а сам фильтр изготавливался вручную следующим образом на белую подложку был наклеен черный материал, который затем срезали полосками в тех местах, где значение передаточной функции фильтра было положительным. Далее полученный образец, состояш,ий из неравномерно че-редуюш,ихся черных и белых полос, фотографировали с уменьшением. В результате на фотопленке получали пространственный согласованный фильтр в виде транспаранта. [c.79]

В работах Уотерса [217—219] жесткое ограничение использовалось для получения бинарных зонных пластинок Френеля, рас-считагных для каждой точки объекта, а суммарная голограмма объекта получалась наложением всех таких пластинок. [c.79]

В этом способе кодирования при больших значениях фазы Ф (г, s) и малых значениях амплитуды (г, s) при записи возможно смещение одного из пятен в соседнюю элементарную ячейку голограммы. Для того чтобы этого избежать, в [150] предложено располагать пятна по вертикали (см. рис. 4.17). При этом амплитуда передается смещением пятен друг относительно друга вдоль оси т], а изображение восстанавливается в (1,1) порядке дифракции, а не в (1,0), как ранее. На рис. 4.18 приведено изображение, восстановленное с бинарной голограммы Фурье, записанной по методу Хаскеля. Голограмма, содержащая 64 X 64 отсчета, отображалась на экране дисплея Tektronix 611 и фотографировалась-с уменьшением на обычную 35 мм фотопленку. Восстановление осуществлялось в свете He-Ne лазера [150]. [c.86]

Идея бинарного кодирования голограмм была обобщена в работах Гудмена и Хаскеля [146, 151], где каждая элементарная ячейка, отводимая для записи одного отсчета голограммы, разделялась яя К X L прямоугольных фрагментов, каждый из которых может находиться в одном из двух состояний (прозрачный — непрозрачный, черное — белое) (рис. 4.19). Для кодирования ам- [c.86]

Идея передачи фазы с помощью смещения, заложенная в методах бинарных голограмм, может быть использована также при многоградационной записи. Так, в [158, 159, [c.87]

Голограмма френелевской зонной пластинки при бинарном методе записи представляет собой семейство парабол. Такая голограмма имеет различную оптическую силу в направлении х ж у. Для коррекции фокусировки луча можно использовать дополнительную цилиндрическую линзу, имеющую то же значение фокусного расстояния, что и синтезированная голограмма. Увеличенный фрагмент синтезированных френелевских зонных пластинок, использовавшихся в экспериментах с дефлектором барабанного типа, показан на рис. 7.19 [103, 180]. Голограмма записывалась с помощью графопостроителя, после чего уменьшалась фотографическим способом в 20 раз и регистрировалась на фотопленке Кодак 0343. Число адресуемых точек (элементов разрешения) с помощью такой голограммы составляло 320. На рис. 7.20, а—в приведены экспериментальные результаты работы лазерного дефлектора барабанного типа (см. рис. 7.18, а), которые соответствуют освещению участка а голограммы, показанной на рис. 7.19. Центральная точка — это недифрагированная часть волны. Удлиненные линии по обеим сторонам от центра — результат того, что синтезированная голограмма обладает астигматизмом, и поэтому один [c.158]

Для случая дефлектора с дисковой отклоняющей системой изменение частоты на голограмме записывается в полярных координатах. Пример такой голограммы показан на рис. 7.22 [103]. Голограммы сначала записывались бинарным методом с помощью графопостроителя, а затем уменьшались фотографически в 10 раз. Результаты работы такого дефлектора показаны на рис. 7.23 (а, б, в — соответствуют освещению участков а — с на голограмме рис. 7.22 3 — при непрерывном вращении диска). Для того чтобы избежать дефокусировки пятна, вызванной зависимостью пространственной частоты от радиуса голограммы, можно синтезировать еще одну голограмму, компенсирующую эту зависимость. Используя аналогичные методы, можно синтезировать голограммы для отклонения луча в двух направлениях. При этом, как и ранее, сама голограмма будет перемещаться только в одном направлении. [c.161]

Зболяла осуществить передачу с минимальными потерями. Бинарные голограммы на выходе системы регистрировали на фотопленку и затем уменьшали до исходных размеров репродуцированием (рис. 5.5.1,в). Высококачественная аппаратура позволила получить изображения более высокого качества, чем в предыдущем случае. [c.195]

Для получения более равномерного распределения интенсивности в плоскости голограммы желательно использовать перед матри-пей входных данных синтезированную бинарную [184] или более сложную [185] фазовую маску. [c.272]

Структура искусственной бинарной голограммы состоит из элементарных ячеек прямоугольной формы, характеризуемых единичным пропусканием. Ширина ячейки является постоянной, а ее длина определяется амплитудой света в данной точке дифракцион- [c.193]

Голография открывает возможность создания трехмерных изображений объектов, которые еиде не удавалось наблюдать, а также синтетических предметов [92]. Например, иа ЭВМ можно пересчитать рентгенограмму неизвестной сложной молекулы белка таким образом, чтобы получить его голограмму, а не изображение, способное дать лишь плоскую индикацию. Затем бинарную голограмму — набор черно-белых линий — можно вычертить на листе бумаги и уменьшить фотографически. Теперь такую синтетическую голограмму нужно просветить лазером и восстановить объемное изображение молекулы. Экспер 1мен-тальное получение синтетических голограмм описано в работе [46]. Способ изготовления синтетических голограмм для имитации трехмерных предметов рассмотрен в работе [ПО]. Светящийся кон ец волокна механически перемещался в пространстве, и на каждой позиции его изображеи 1е регистрировалось на голограмме, благодаря чему при восстановленин возникал куб, состоящий из 120 светящихся точек. Вопросы создания и обработки голограмм на цифровых вычислительных машинах рассмотрены в работе [57]. [c.314]

Но почему вместо силуэта возникло контурное изображение Дело в том, что, желая максимально упростить проведение машинного эксперимента, пришлось пойти на следующее - делать не многоградационную голограмму, а двоичную бинарную, т. е. был выбран порог Тр и в зависимости от того, какое получали расчетное значение функции 0р q (больше или меньше порогового) представляли его либо единицей, либо нулем. Формирование такой голограммы можно представить следующим образом [c.103]

В следующем параграфе показано, что дифференцирующий эффект может быть однократным, двукратным и многократным. Из голограммы же, полученной с рассеивателем, силуэтное изображение восстанавливается без заметного подчеркивания контура. Переход от бинарных голограмм к многоградационным также снижает эффект дифференцирования и приводит к заполению световой энергией внутренней части изображения объекта. [c.105]

Информацию, предназначенную для введения в голографическое запоминающее устройство, разбивают на страницы, и каждую записывают в виде отдельной голограммы. Массив информации хранят в виде матрицы голограмм, записанных на плоский или объемный носитель. Страницу в двоичном коде подготавливают в виде транспаранта подобно рассмотренной ранее бинарной цифровой голограмме. Транспарант называют входной страницей. Отверстия, соответствующие двоичной 1, проб1шают в узлах регулярной двумерной сетки, наложенной на непрозрачный материал транспаранта. Непрозрачные узлы соответствуют двоичному 0. Узлы сетки называют информационными точками. В реальных устройствах входную страницу формирует устройство набора страниц, которое представляет собой пространственный матричный модулятор световой волны с электронным управлением. Именно оно пространственно модулирует проходящую или отраженную световую волну по амплитуде, фазе, поляризации. [c.120]

Наиболее упрощенной моделью голограммы является так называемая бинарная или двоичная голограмма. Это цифровая голограмма, каждый элемент которой может быть либо белым, либо черным, т. е. принимает лишь одно из двух значений, которые должны соответствовать нулю или единице. Двоичную голограмму легко получить с помощью печатающего устройства ЭВМ. На рис. 36. приведена схема получения голограммы Фурье с точечным опорным источником, расположенным на оси n te-мы. Эта схема рассчитана на получение голограмй плос- [c.111]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...