Восстановление изображения когерентном свете

Ri . 43. Восстановленное в когерентном свете внеосевое изображение диффузно отражающей сцены. [c.81]

Линза L является простой и поэтому дает изображение предмета Р — несовершенное. Принцип получения идеального изображения предмета Р с помощью неидеальной линзы и голограммы С показан на рисунке 6.3.9. Сначала с помощью линзы Ь, как и в первом случае, формируется голограмма С, которая при восстановлении освещается когерентным светом в направлении С волна Я — обращенная. Несмотря на то, что при реконструкции образуется несовершенное мнимое изображение Р, линза переносит изображение в первоначальное положение и дает действительное изображение Ро. Компенсация аберраций происходит вследствие обращения хода лучей через оптическую систему. [c.409]

Дело в том, что технические средства не в состоянии прямым путем измерить фазу столь высокочастотных колебаний, какими являются световые сигналы, поскольку реакция любого приемника света (фотоумножителя, фотодиода, фототранзистора и даже человеческого глаза) определяется значением средней интенсивности света. Однако решение этой задачи оказалось неожиданно очень простым. Д. Габор предложил использовать для получения голограммы интерференцию двух когерентных пучков света, называемых обычно объектным и опорным, а для восстановления изображения с голограммы — явление дифракции света. [c.10]

Схема процесса восстановления голограммы представлена на рис. 11.17. Голограмма 2 освещается когерентным светом лазера 1 с амплитудой В и той же частоты, что и при записи изображения. В соответствии с выражением (11.17) поле волны, прошедшей [c.234]

Схемы голографической записи и восстановления изображений могут быть различными, однако общую схему можно представить следующим образом. Излучение от источника когерентного света делится светоделительной системой на два потока, один из которых попадает в систему формирования опорного пучка, другой в систему формирования пучка, освещающего объект. Получение голограммы заключается в регистрации интерференционной картины светочувствительным приемником, например фотографической пластинкой. При освещении зарегистрированной картины опорным пучком формируется восстановленное изображение, наблю- [c.25]

Работы, относящиеся к области исследования путей практического использования голографии сфокусированных изображений, начали появляться с 1970 года, когда были уже достаточно полно изучены физические основы метода. Определенное количество этих работ (см. [40, 51-53]) было посвящено вопросам улучшения качества изображения в микроскопии. В частности, использование голографии сфокусированных изображений, как показано в [53, 57], позволяет устранять спекл-шум в восстановленном изображении путем некогерентного восстановления полихроматическим излучением. При таком восстановлении область когерентности становится меньше размеров предельно разрешаемого пятна в изображении, и в каждом таком пятне уже не происходит когерентного сложения света, порождающего спекл-эффект. [c.11]

Существует много различных ситуаций, когда голограмма регистрируется в когерентном свете, а изображение с нее восстанавливается некогерентным светом. Название голограммы определяется характеристиками голограммы, не связанными с когерентностью. Например, голограмма, записанная в когерентном свете, но при восстановлении освещаемая белым светом, называется отражательной голограммой, восстанавливаемой в белом свете i). [c.148]

Точно так же, как и в изобразительной голографии, в голографической интерферометрии предпочтительно применять высокостабильные одномодовые лазеры, поскольку яркость восстановленного с голограммы изображения сильно зависит от когерентности света, используемого при записи голограммы. Однако, если экспериментатору недоступен источник когерентного света достаточной [c.509]

Специалисты в области голографической микроскопии редко пользуются изменением масштаба изображения за счет применения различных длин воли для записи голограмм и восстановления изображения. Действительно, в диапазоне длин волн видимого света, применяемого для записи и восстановления, величина находится в пределах 0,57—1,75. Даже при использовании когерентного ультрафиолетового лазера для регистрации величина остается меньше 10. Ограниченный диапазон изменения величины и меры, которые необходимо предпринимать, чтобы избежать аберраций, связанных с применением различных длин волн при записи и восстановлении, приводит к тому, что увеличение изображений таким способом редко используется в голографической микроскопии. [c.621]

Для восстановления изображения с голограмм с минимальными искажениями и максимальным разрешением в общем случае требуется, чтобы восстанавливающий источник имел те же длины волн, когерентность, направление распространения и расходимость, что и опорный пучок при записи голограмм. В зависимости от назначения и дальнейшего использования восстановленного изображения требования к когерентности и длине волны излучения могут быть в значительной степени снижены. Если, например, голограмма отражательная и используется непосредственно для визуального восприятия, то для ее восстановления обычно применяют источники некогерентного белого света, например лампы накаливания или дуговые лампы. Достаточно высокое разрешение при восстановлении монохроматических изображений глубоких объектов, соразмерных с голографической пластиной, получается при использовании ртутных шаровых газоразрядных ламп, имеющих линейчатый спектр и разрядный промежуток менее 0,5 мм. В случае пропускающих голограмм, в том числе голограмм сфокусированного изображения, применимы лазеры и источники монохроматического некогерентного света, причем к лазерам не предъявляется требований работы в одномодовом и одночастотном режиме (см. главу 1.4). [c.36]

На стадии восстановления обычно применяется система освещения лазерным пучком ахроматической голограммы с соответствующими требованиями к когерентности освещения. Однако, можно применять ахроматическое освещение и на стадии восстановления. Рассмотрим некоторые варианты, позволяющие получать восстановленное изображение плоской голограммы в лучах белого света. При освещении обычной голограммы белым светом восстановленные изображения размазываются в соответствии со свойствами дифракционной решетки разлагать спектр на его составляющие компоненты. Такую дисперсию можно погасить, если использовать дифракционную решетку, имеющую тот же шаг, что и плоская голограмма. Такая решетка взаимодействует с первым порядком дифракции на голограмме и вводит в свой — 1 порядок дифракции поле обратного знака, компенсируя таким образом дисперсию голограммы (рис. 1.13). Влияние распространяющегося вдоль оси голограммы света нулевого порядка может быть устранено либо достаточным удалением решетки от голограммы [13], либо с помощью экрана типа жалюзи [14]. Аналогичная компенсация достигается и для действительного изображения. [c.29]

Голографическое изображение формируется с помощью когерентного света. Восстановленный волновой фронт может интерферировать с другой когерентной волной с образованием интерференционных полос. Если интерферирующие волны не очень сильно отличаются друг от друга, то возникает макроскопическая интерференционная картина, анализируя которую, можно получить информацию о различиях этих волновых поверхностей. [c.154]

Книга содержит введение в качественную теорию дифракции и анализ образования изображений при некогерентном и когерентном освещении. В ней рассматриваются свойства когерентного света и излагаются теоретические и экспериментальные основы оптической голографии (восстановления волнового фронта). [c.4]

Интересная особенность заключается гом, что всегда имеется такое расстояние между S, и S2, при котором интерференционные полосы от протяженного некогерентного источника получаются с хорошим контрастом. Это замечание можно использовать для оценки условий, при которых с помощью обычного теплового источника света, например, миниатюрной импульсной лампы, можно сформировать пространственно когерентную сферическую (или плоскую) волну. Если такую лампу расположить за достаточно узким красным светофильтром, то ее излучение можно сделать до такой степени когерентным, что удастся наблюдать восстановленное изображение с помощью голограммы, например голограммы Фурье. Для этого голограмму необходимо держать перед глазом, а лампу удалить на расстояние вытянутой руки. [c.85]

На этапе восстановления изображения используют голограмму (фотопластинку или фотопленку), освещенную когерентным пучком света, ранее используемым для ее получения. В результате дифракции на микронеоднородностях голограммы происходит перераспределение падающего на нее света и изображение восстанавливается. Таких изображений возникает два действительное и мнимое. Действительное изображение появляется за голограммой (см. рис. 36), а мнимое -между голограммой и источником. [c.48]

Схема восстановления изображения представлена на рис. 37. Рассмотрим основные соотношения, характеризующие процесс восстановления. По схеме видно, что точечный источник когерентного света S с помощью линзы Jli создает плоскую волну. Она падает на голограмму Фурье, расположенную в плоскости Г. Было указано, что прозрачность голограммы в каждой точке плоскости Г определяется соотношением [c.115]

Рассмотрим голографический процесс записи и восстановления изображения в простейшем случае, когда объект точечный. Точечный объект М помещен на некотором расстоянии / от фотографической пластинки 1 (рис. 6.1.1). Объект освещен когерентным светом, фронт падающей волны плоский. Часть падающей волны пройдет вне объекта без изменения волнового фронта, образуя так называемую опорную волну W , создаю- [c.372]

Другое преимущество бинарной голограммы в сравнении с серой голограммой состоит в том, что она направляет на восстанавливаемое изображение большую часть из падающего на нее света. Если в обычной голограмме светоотдача, или эффективность, равна 6,2%, то светоотдача бинарной голограммы достигает 10%. Помимо более высокой светоотдачи преимущество бинарной голограммы состоит в том, что при восстановлении возникает меньше шумов от света, рассеянного зернистой структурой фотоэмульсии. Бинарная голограмма может быть вычерчена плоттером. Восстановленное с бинарной голограммы в когерентном свете изображение имеет все свойства изображения, получаемого с обычной голограммы. [c.182]

Полученную голограмму восстанавливают с помощью оптич. установки (рис. 4), состоящей из источника когерентного света 1 — лазера, обычно работающего в непрерывном режиме генерации, коллиматора 2, создающего параллельный пучок света (плоская восстанавливающая волна), плоскости голограммы 4, линзы или объектива 6 для увеличения восстановленного изображения и плоскости регистрации 9. Способ сканирования одиночным приёмником требует достаточного времени для съёма голограммы (5—10 минут), но благодаря простоте он широко применяется в лабораторных голографических исследованиях и в системах УЗ-вой дефектоскопии. [c.92]

В схеме во встречных пучках (схема Д е н и с ю к а) О п S находятся по разные стороны от голограммы (рис, 4), Период интерференц, картины Л в этом случае минимален, а трсбовапия к разрешающей способности фотоматериала соответственно максималь-ны. Преимущества голограмм во встречных пучках заключаются в том, что сопряжённое изображение О в этом случае отсутствует и для восстановления изображения необязателен когерентный источник — такую голограмму можно реконструировать источником естеств. света, напр, лампой накаливания. [c.510]

Для того чтобы с помощью синтезированных фильтров можно было обрабатывать изображения большой площади, они должны записываться с достаточно большой пространственной частотой. Для увеличения пространственной частоты фильтра в [192] был предложен метод голографического копирования. На рис. 7.15 приведена схема копирования фильтра для увеличения его пространственной несущей. Изображение, восстановленное с помощью линзы с синтезированного на ЦВМ фильтра — голограммы Г, освещенной плоской волной когерентного света, используется в качестве нового изображения для получения нового фильтра по классической схеме Ван дер Люгта [214]. При этом для формирования нового фильтра используется только изображение, восстановленное в +1 порядке дифракции, остальные дифракционныр порядки экранируются посредством диафрагмы Д. В качестве опорного источника можно использовать либо плоскую монохроматическую волну S, как показано на рис. 7.15, либо точечный источник со сферическим волновым фронтом, расположенный в одно11 плоскости с изображением, восстановленным с синтезированно11 голограммы-фильтра. При этом расстояние между источником и + 1 дифракционным порядком должно быть не меньше размера входного транспаранта в установке фильтрации. Это условие обеспечивает получение нового фильтра с большей пространственной частотой. Для случая плоской опорной волны, падающей в плоскость фильтра Ф, пространственная частота на фильтре зависит от угла падения Т опорной волны на фильтр. Чем больше угол, тем выше пространственная частота. Этот метод повышения пространственной несущей нашел применение для синтеза фильтров в различных задачах фильтрации [63, 112]. [c.154]

Важным различием обычных линзовых и голографических систем является использование естественного некогерентного света в первых и чаще всего пскусствен-ного лазерного света в последних. Конечно, когерентный свет можно использовать для создания изображения в обычных линзовых системах, и вместе с тем существуют приемы, при которых для создания или восстановления голограмм используется естественный свет, но это не является характерным для обеих систем. [c.124]

Итак, рассмотрим наиболее общий случай регистрации голограммы сфокусированного изображения с протяженным когерентным опорным источником и последующего восстановления полихроматическим источником света с произвольной пространственной структурой [41]. Будем считать, что опорная волна, создаваемая протяженным источником, представляет собой совокупность множества плоских волн поступающих в плоскость голографирования (рис. 13, а) в некотором интервале углов от 0min до втах- Пользуясь ДЛЯ упрощения записн одномерной моделью и опуская случайную фазовую добавку вида ехр/< , запишем выражение для опорной волны [c.32]

Важную роль как предшественники голографии сыграли работы Брэгга [4—6] в рентгеновской микроскопии и еш,е раньше работы Вольфке [36]. Исследования Брэгга были связаны также с получением полной записи рассеянного волнового поля от объекта, а именно от кристалла, облученного рентгеновскими лучами. Как и голография, метод Брэгга представлял собой двухступенчатый дифракционный процесс. Зафиксированное на фотопленке рентгеновское излучение, рассеянное кристаллом, использовалось затем для восстановления аналогичной волновой картины в видимом свете. Брэгг, как и Вольфке, рассматривал кристалл в виде трехмерной периодической структуры следовательно, если кристалл освещается плоской волной, то в соответствии с правилами брэгговской дифракции в каждый момент времени создается только одна составляющая (пространственная частота) дифрагированной волны. С точки зрения теории это различие непринципиально. В любом случае необходимо записать фазу и амплитуду, однако детекторы позволяют регистрировать лишь амплитуду. В методе Брэгга кристалл выбирался такой симметрии, что дифракционная картина (фурье-образ) в дальнем иоле, создаваемая точками объекта, становилась вещественной, т. е. лишенной какой-либо фазовой модуляции. Кроме того, исследуемые кристаллы имели в центре ячейки тяжелый атом, что обеспечивало смещенный фон, в результате чего фурье-образ представлял собой не только вещественную, но и положительную величину. Таким образом, достаточно было измерить только амплитуды плоских волн, соответствующих фурье-компонентам. Брэггу оставалось лишь, после того как он записал амплитуду волны, сконструировать маску с отверстиями, расположение и размер которых соответствовали бы значениям фурье-компонент. При освещении маски когерентным светом формировалась бы дифракционная картина дальнего поля, представляющая собой изображение атомной структуры кристалла. Эти исследования были продолжены Бюргером [7] и Бёршем [3], выполнившими аналогичные эксперименты в ФРГ. [c.13]

Это уравнение является основным в методе Габора. Если такое распределение освещенности зафиксировать на фотопленке, а затем полученную запись осветить пучком когерентного света, то часть результирующего поля будет описываться слагаемым u u, которое представляет собой восстановленную часть недифрагированного поля с ненулевой пространственной частотой. Рассматривая вместе слагаемые и и и ] и , мы получаем волну, которая кажется испущенной мнимым изображением объекта So+S, расположенным в том же месте, что и сам объект. [c.15]

По мере того как голография развивалась, проходя через все эти ступени, качество восстановления изображений значительно улучшалось, но для этого приходилось изобретать все более сложные и утонченные методы. Например, если в одноосевой голографии требования к стабильности такие же, как и в обычной фотографии (при одинаковых временах экспонирования в обоих случаях), то для внеосевой голографии, голографии в рассеянном свете и голографии трехмерных объектов требуется существенно более высокая стабильность, причем в последнем случае она должна быть намного выше, чем во всех предыдущих. Аналогично возросли требования и к когерентности. В случае одноосевой голографии они были весьма скромными. В противоположность общепринятому мнению внеосевая голография не требовала более высокой когерентности. Голография в рассеянном свете ставила уже более жесткие требования к коге-)ентности, но не столь жесткие, чтобы мог потребоваться лазер. aкoнeц, в случае голографии трехмерных объектов эти требования по сравнению с предыдущими случаями возросли сразу настолько резко, что здесь уже без лазера действительно нельзя было обойтись. [c.21]

Первая ступень получения голограммы — это фотографическая запись интерференционной картины, образованной объектной волной в зоне дифракции Френеля и опорной волной. Вторая ступень — восстановление записанного на голограмме изображения объекта путем освещения голограммы репликой опорной волны. Восстановленное таким образом изображение обладает трехмерными свойствами исходного объекта, а его качество зависит от угла между опорной волной и волной, продифрагировавшей на объекте. Габор работал с осевыми голограммами ), для которых этот угол равен нулю (т, е. опорная и дифрагирующая волны являются соосными). При восстановлении голограмма Габора формирует два сопряженных изображения объекта и когерентный фоновый шум, которые локализуются вблизи оптической оси. Это обстоятельство приводит к существенному ухудшению качества восстановленного изображения из-за интерференции между интересующим нас сфокусированным изображением объекта и фоновым шумом, а также между этим шумом и расфокусированным сопряженным изображением объекта. Лейт и Упатниекс в своих экспериментах ввели внеосевую опорную волну, представляющую собой несущую волну, модулированную информацией об объекте. Эти голограммы также создают при восстановлении два сопряженных изображения и фоновый шум однако два восстановленных изображения, каждое из которых может быть сфокусировано отдельно в своей плоскости, оказываются пространственно разделенными по углу друг от друга и от осевого фонового шума. Благодаря этому получаются восстановленные изображения хорошего качества, причем никакой интерференции с другими распределениями света, порождаемыми голографическим процессом, не происходит. [c.154]

Мацумура 44] сообщил, что, используя случайные сдвиги фазы, можно также существенно уменьшить макрозернистость, обусловленную царапинами и пылью на линзах, и, кроме того, ослабить интерференционные полосы, вызванные светом, отраженным от оптических поверхностей. Этот спекл-шум представляет собой одну из важнейших проблем, связанных с шумом в когерентных системах формирования изображения. Можно получить восстановленное изображение с высокой эффективностью и высоким отношением сигнал/шум, задавая в пространстве случайное распределение фазы в проходящем свете. Это связано с тем, что свет, дифрагировавший от объекта, освещенного через фазосдвигающую пластинку, распределяется равномерно по регистрирующей среде. Это позволяет максимально использовать динамический диапазон регистрирующей среды. [c.367]

Дважды экспонированный на одной пластинке тест-объект восстанавливается как два независимых волновых фронта, и, таким образом, одна голограмма после восстановления может действовать как полный интерферометр. Многократное экспонирование голограммы дает гот же эффект, что и двойное, с той лишь разницей, что в первом случае экспозиция синхронизуется с временными изменениями изучаемого объекта. В частности, если стробоскопический голографический интерферометр синхронизован с периодом вибраций тест-объекта, то при этом на кадрах наблюдаются амплитудные значения сдвига для данного типа вибрации, если период и фаза стробирующего импульса выбраны так, что экспозиции приходятся на максимум и нуль цикла вибрации. Многократное экспонирование с переменной фазой действует так же, как и многолучевая интерферометрическая схема, в которой различные вклады суммируются с разными фазами, а результат представляет собой среднеквадратичное значение этих сумм. В этом примере интенсивность полос интерференционной картины является функцией среднего фазового изменения на голограмме за время экспозиции. Если эти фазовые изменения случайны и некоррелированы, то голограмма не получается. Коррелированные фазовые изменения, например создаваемые синусоидальным или линейным движением объекта во время экспозиции, приводят к интерференционным картинам, которые можно предсказывать [24, 44]. При этом восстановленное с голограммы изображение, вообще говоря, является функцией временной когерентности света и может быть использовано как мера этой когерентности. [c.509]

В предыдущем разделе отмечалось, что голографирование объектов представляет собой полезное дополнение к фотограмметрии, и фотограмметрические методы определения координат точек можно применять для получения количественной информации на основании мнимого изображения объекта. Если объект либо слишком мал, либо слишком велик, чтобы можно было с достаточной степенью точности получить его контурную карту, то приходится прибегать к некоторому пересчету, который позволил бы сделать задачу удобной для извлечения информации, В частности, при больших размерах объекта его невозможно осветить когерентным светом, и необходимо производить некоторую промежуточную регистрацию данных. Эту промежуточную запись можно преобразовать в мнимое голографическое изображение, содержащее (с определенной субъективной точки наблюдения) информацию о рельефе поверхности объекта. В последние несколько лет был предложен ряд методов синтезирования трехмерных мнимых изображений, восстановленных с голограмм, на которых записаны изображения набора двумерных фотографий объекта. Такие голограммы можно отнести к классу составных. Кольер и др. [2] определили составную голограмму как совокупность небольших голограмм, расположенных в одной плоскости, причем каждая из них находится близко к соседней или перекрывается с ней. Волновые фронты, записанные на отдельных голограммах, не обязательно являются непрерывными или когерентными друг с другом. Однако при освещении восстанавливающим пучком одновременно всей такой голограммы, волновые фронты, записанные на отдельных небольших голограммах, взаимодействуют и образуют изображение, которое субъективно воспринимается как трехмерное. Варнер [101 дал хороший обзор этих методов. Дополнительную информацию по составным голограммам можно найти в 5.5. Как правило, эти методы были предложены в качестве новых средств записи и наблюдения стереоизображений или же как методы уменьшения информационной емкости, для того чтобы можно было передавать голограмму трехмерного изображения по электрическим каналам связи. Исключением являются голографические стереомодели, которые предназначаются для последующей обработки и синтезируются с выполнением определенных требований. [c.684]

Открытие Габора опередило на 10 лет создание когерентных источников света — лазеров. Начальный этап развития голографии, создание первой голографической системы Габора и эксперименты по записи основных го юграмм и восстановлению изображений проходили с помощью обычных источников света непрерывного излучения. До создания лазера когерентный свет получали с помощью газоразрядных лама, излучавших отдельные узкие спектральные линии. Соответствующим светофильтром выделялась требуемая линия излучения, и сконцентрированный пучок света направлялся через очень маленькое круглое отверстие. Путем такой частотной и пространственной фильтрации удалось получить световую волну с такой степенью когерентности, которая позволила продемонстрировать запись и восстановление голограммы. Габор в своих экспериментах применял ртутные дуговые лампы высокого давления. Для получения достаточной пространственной н временной когерентности он использовал точечное отверстие диа.метром около 1 мкм и с помощью узкополосного светофильтра выделял зеленую линию спектра. [c.6]

Восстановление такой голограммы должно осуществляться простраиствеино когерентным светом. Если освещающая волна плоская и линза расположена непосредственно перед или за голограммой, то в фокальной плоскости линзы образуются два изображения предмета с круговой симметрией относительно чруг друга, так в описанной выше схеме исходный предметный луч расщеплялся в плоскости самого предмета, т. е. в поперечном направлении, и голограмма, регистрируемая в дальнем поле, представляет собой голограмму Фурье. [c.24]

Вследствие помещения узкой апертурной щели за основной голограммой появляется возможность уменьшения требований к когерентности восстанавливающего источника света на второй ступени голографической записи. Оценим ширину щели а , необходимой для получения радужной голограммы. Если восстановленное изображение находится на расстоянии Г от голограммы Яг, расстояние между щелью и голограммой равно гц, то угловое разрешение из-за немонохроматичности света будет равно [c.42]

На рис. 4.17, 4.18 и 4.19 соответственно приведены фотографии восстановленных изображений с голограмм прозрачных букв на темном фоне, темных букв на прозрачном фоне и фраг-.мента из страницы текста а — проекционные изображения, восстановленные с помощью когерентной волны б — черно-белые фотографии восстановленных радужных изображений в отраженном белом свете в — изображения, восстановленные при диффузно-рассеянном белом свете. Проекционные изображения получены на фотопластинке (без фотоаппарата), расположенной на пути изображения Pi, вместо экрана S, на расстоянии [c.125]

В работах [24, 27] отмечается, что при освещении когерентным пучком света голограммы фазовых объектов, заг(псанной методом двух экспозиций, интерференционная картину будет наблюдаться в любых сечениях дифрагированных пуч№в первого порядка. Однако в них этому явлению физическое объяснение не дается. Кроме того, утверждение в [27] о том, что восстановление интерференционных полос при освещении таких голограмм белым светом соответствует представлению о появлении картины муаровых полос при совмещении двух дифракционных решеток с несколько отличающимися периодами, не раскрывает физическую сущность этого явления. Как мы выше (разд. 4.2, 4.3) показали, при освещении голограммы амплитудных транспарантов (регулярных и нерегулярных) когерентным светом также восстанавливаются изображения объекта на любом сечении дифрагированных пучков не только первых порядков, но и изображения в нулевом порядке. Освещая такие голограммы белым светом, видим радужное, а диффузно-рассеянным белым светом — монотонное полное изображение объекта. [c.128]

Гл. 6 содержит теоретические и экспериментальные основы оптической голографии, которую Габор назвал методом образования изображения путем восстановления волнового фронта. Здесь рассматриваются проективная голография Френеля, без-линзовая голография Фурье с высоким пространственным разрешением и метод устранения эффекта протяженности источника с целью сохранения высокого пространственного разрешения по предмету. Затем излагается требование к когерентности света в голографии. В конце главы описан классический эксперимент Строука с голограммой, полученной при некогерентном освещении, и даны экспериментальные обоснования возможности применения голографических принципов для рентгеновских лучей. [c.9]

История развития голографии прошла три этапа. Начало первого относится к 1948 г., когда Деннис Габор, венгр по национальности, работая в английской фирме над усовершенствованием электронного микроскопа, открыл принципы голографии - двустадийной записи и воспроизведения изображения, для чего требовался монохроматический источник света, в качестве которого использовали ртутную дугу высокого давления. Ее излучение не отличалось высокой когерентностью, и поэтому восстановленное изображение было низкого качества. В научной статье Д.Габор четко изложил принципы голографии. [c.3]

На этапе формирования изображения используются две световые волны одной облучают объект, другая служит для образования однородного когерентного фона. При взаимодействии этих волн возникает хорошо известная в оптике интерференционная картина, которая несет в себе полную запись пространственной структуры световой волны (по амплитуде и по фазе). Запись интерференционной картины, полученную после этапа формирования изображения, называют голограммой. Записанная на фотоматериал голограмма несет информацию об амплитуде и фазе волны, отраженной от предмета, но не имеет никакого сходства с предметом и при визуальном рассмотрении кажется бессмысленной комбинацией полос и дифракционных колец. На этапе восстановления изображения используется когерентный пучок света, которым освещается голограмма для получения изображения первоначального предмета. При этом возникают два типа изображения действительное и м и-мое. Действительное изображение появляется на стороне, противоположной источнику излучения. Мнимое изображение появляется на той стороне голограммы, где размещается источник излучения. Физическое объяснение З тОму может быть дано такое. Очевидно, что голограмма пропустит свет только в тех местах, где располагаются максимумы интерференционной картины, т. е. там, где фазы волн от объекта и источника совпадали. В этих условиях голограмма как бы выбирает на поверхности фронта волны источника такие места н пропускает их сквозь себя. Приблизительно на половине площади голограммы будет воспроизведена объективная волна. То, что голограмма не воспроизводит поле объекта на месте темных полос интерференции, приводит к некоторой неоднозначности воспроизведения фазы, в результате которой появляется ложное изображение объекта. В схеме Д. Г абора лучи, образующие истинное и ложное йзобра- [c.105]

Гл. 7 посвящена теории формирования изображения в частично когерентном свете. Излагаются некоторые аналитические подходы к задаче. В этой главе также вводится и используется для понимания характера оптических систем, формирующих изображение, щироко применяемое в радиоастрономии понятие ин-терферометрического формирования изображения. Рассматривается также вопрос о восстановлении фазы. [c.16]

Применение этих методов для решения задач расчета ДОЭ требует специального исследования. Это связано с тем, что, как правило, задачи восстановления искаженных изображений сводятся к решению линейного интегрального уравнения типа свертки с адщитивным шумом. А задачи сижтеза ДОЭ сводятся к решению нелинейного интегрального уравнения, нелинейность которого связана с операцией взятия модуля от комплексной амплитуды когерентного света. [c.49]

Основной принцип получения акустич. голографич. изображений аналогичен оптич. Г. сначала регистрируется картина, полученная в результате интерференции двух звуковых волн — рассеянной предметом и опорной, а затем по полученной записи — акустической голограмме — восстанавливается либо исходное изображение предмета, либо структура рассеянного этим предметом поля на нек-ром расстоянии от него. В акустич. Г., особенно используюш,ей УЗ-вой диапазон частот, восстановление исходного поля по акустич. голограмме обычно производится с помощ,ью когерентного света подобно тому, как восстанавливается оптич. голограмма. С появлением быстродействуюш пх ЭВМ и развитием алгоритмов быстрого преобразования Фурье стало возможным осуществлять цифровое восстановление акустич. голограмм, особенно на низких и звуковых частотах. Для того чтобы оптически восстановить голограмму, её надо сделать видимой. С этой целью применяются различные способы визуализации звуковых полей. Оптич. изображение акустич. голограммы может быть зафиксировано на фотоплёнке и затем восстановлено в когерентном свете. [c.90]

Процес восстановления фронта волны был открыт в 1947 году Дэн-нисом Габором из Имнериэл Колледж в Лондоне. В последующие годы Габор систематически совершенствовал этот метод, особенно стремясь применить его в электронной микроскопии. Другие ученые тоже внесли значительный вклад — особенно Хуссейн Эль-Сум и Поль Киркпатрик из Стрэнфордского университета. Однако отсутствие подходящего источника когерентного света (т. е. света, все волны которого в фазе) ограничивало их возможности. Изобретение лазера в 1960 году открыло путь новым успехам в области фотографирования методом восстановления фронта волны. Авторам статьи удалось получить в лаборатории Мичиганского Университета трехмерные (объемные) голографические изображения высокого качества, используя газовый лазер как источник когерентного света, а также ряд новых приемов (рис. 4). Возрождению интереса к возможным использованиям столь интригующего фотопроцесса способствовал результат этой работы, а также неисследованные еще возможности лазера как источника когерентного света. [c.89]

Оптические методы фотографирования на основе восстановления фронта волны в корне отличаются от обычных методов в трех основных пунктах. Как и в обычной фотографии, свет от освещенного объекта, отражаясь от него, попадает на фотопластинку. Однако-, в отличие от обычной фотографии, никакое изображение здесь не формируется, поскольку здесь не используется ни линза, ни другие устройства, предназначенные для этой цели. Вместо этого свет, отраженный от каждой точки объекта, попадает на всю поверхность фотопластипы и обратно, каждая точка пластинки получает свет, отраженный от всего объекта (см. рис. 5 справа вверху). Вторым отличием от обычной фотографии является использование когерентного света для освещения объекта и третьим — использование зеркала для отражения части луча когерентного света прямо на пластинку, обходя объект. Этот луч называется опорным и с помощью эффектов интерференции проявляет волновую картину света, достигшего пластинки от объекта. Фотопластинка регистрирует именно эту интерференционную картину. [c.89]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...