Голограммы сфокусированного изображения

Если объект лежит в плоскости регистрирующей среды или сфокусирован на нее, то голограммы называют голограммами сфокусированного изображения. [c.22]

Различают еще голограммы Френеля, которые образуются в том случае, когда каждая точка предмета посылает на регистрирующую среду сферическую волну. По мере увеличения расстояния между объектом и регистрирующей средой голограммы Френеля переходят в голограммы Фраунгофера, а с уменьшением. этого расстояния — в голограммы сфокусированных изображений. [c.22]

Большой интерес представляют голограммы сфокусированного изображения. При получении таких голограмм изображение регистрируемого объекта сфокусировано на фотопластинку или находится вблизи от ее поверхности. [c.45]

Благодаря локальной записи голограмма сфокусированного изображения всегда восстанавливает изображение в своей собственной плоскости, которое не меняет размеров, формы и области локализации при изменении длины волны и положения восстанавливающего источника или при изменении положения опорного источника, служащего для получения голограммы. Поэтому требования к пространст- [c.46]

Таким образом, изменяя расстояние между объектом и фотопластинкой, можно получить различные типы голограмм, в частности с увеличением этого расстояния голограммы Френеля будут переходить в голограммы Фраунгофера, а с уменьшением — в голограммы сфокусированного изображения. Рассмотренные схемы получения голограмм нашли широкое применение в оптической обработке [c.47]

Кроме того, регистрация голограммы в плоскости изображения дает возможность при необходимости производить сокращение регистрируемого спектра пространственных частот без сопровождающего обычно такую операцию ограничения поля зрения [56]. Наконец, путем использования голограмм сфокусированных изображений автоматически реализуется метод компенсации аберраций оптической системы [42]. Речь идет об освещении голограммы волной, сопряженной опорной, и наблюдении реконструированной волны через оптическую систему, формировавшую на этапе регистрации объектный пучок ). [c.11]

С. 1. Ход лучей при регистрации (а) голограммы сфокусированного изображения и освещении плоской волной (б). [c.14]

Развивая зти положения, нетрудно показать, что голограммы сфокусированных изображений допускают также восстановление протяженным полихроматическим источником. Действительно, если голограмма освещается волной от такого источника, которую зададим в виде [c.18]

В некоторых зкспериментах [35] голограммы сфокусированных изображений в соответствии с анализом (1.8)-(1.13) регистрировались с помощью афокальной оптической системы из двух одинаковых линз, осуществляющих два последовательных фурье-преобразования (рис. 2). 18 [c.18]

Анализ процессов регистрации голограмм сфокусированных изображений и восстановления изображений в полихроматическом излучении проводился выше для случая двумерного объекта, причем предполагалось, что при регистрации. плоскость изображения совпадает с плоскостью голограммы. Однако зксперименты показали, что в белом свете могут быть реконструированы также качественные изображения объектов, обладающих заметной глубиной. [c.20]

Голограммы сфокусированных изображений диффузно отражающих трехмерных объектов регистрировались в основном с использованием одной положительной линзы (рис. 4). Сфокусированное изображение предмета формировалось как с единичным увеличением, так и с увеличением больше (меньше) единицы. [c.20]

В случае, когда реконструкция голограмм сфокусированных изображений трехмерных объектов производится с помощью пучка монохроматического излучения, допустимая глубина сцены, как и в обычных схемах голографии, ограничивается длиной когерентности излучения, используемого при голографировании. Действительно, основная особенность голографии, связанная с возможностью сохранения информации [c.20]

Рнс. 4. Регистрация голограмм сфокусированных изображений трехмерных объектов I - коллиматор, 2 - зеркало, 3 - объект, 4 - голограмма, Л - линза. [c.20]

Свойства голограмм сфокусированных изображений [c.23]

Изображения, восстанавливаемые голограммами сфокусированных изображений, в отличие от этого как бы привязаны к ее поверхности и при произвольном вращении голограммы поворачиваются вместе с ней [90]. Это отличие объясняется тем, чго в случае сфокусированной голограммы наблюдатель всегда находится за плоскостью (областью) фокусировки изображения, в то время как в случае френелевской голограммы он обычно оказывается между плоскостью голограммы и зоной фокусировки действительного изображения (рис. 8), чем и обусловлено наблюдение последнего в перевернутом виде. [c.24]

В случае, когда голограмма сфокусированного изображения получена в диффузно рассеянном (при прохождении или отражении) излучении, уменьшение размеров восстанавливающего источника приводит только к ослаблению общей яркости спектрально окрашенного изображения, которое при любых размерах источника наблюдается целиком. Аналогич- [c.24]

Нелинейная регистрация голограмм сфокусированных изображений [c.26]

Анализ зтого графика показывает, что при равенстве интенсивностей интерферирующих пучков, являющемся оптимальным для голограммы сфокусированного изображения, ее дифракционная эффективность в [c.30]

Контроль остаточных напряжений в однослойном покрытии. Рассмотрим метод определения остаточных напряжений на примере оптической схемы получения голограмм сфокусированных изображений. Фотообъектив, помещенный между фотопластинкой и образцом, фокусирует изображение поверхности объекта на плоскость фотопластинки. Причем их плоск(К1и должны быть параллельны. В этом случае достигается наибольшая чувствительность к нормальной компоненте вектора перемещения (т. е. к прогибу образца /) Существенным преимуществом голограмм сфокусированных изображений является возможность получения увеличенного изображения объекта, а следовательно и ббльщего оптического разрещения интерференционных полос. Кроме того, при восстановлении интерферограмм можно пользоваться источником естественного света. [c.116]

Позднее о наблюдении осевого черно-белого изображения сообщалось Дж. Брандтом в его обстоятельной статье [30], а также в работе [31], хотя основное внимание в этих работах уделетось изучению спектрально окрашенных внеосевых изображений. Однако и в [30, 31] не удалось выяснить физическую природу осевых изображений, и лишь позднее кажущееся противоречие было объяснено в работе [32]. В ней было показано, что при (Армировании голограммы сфокусированного изображения диффузно рассеивающего объекта, независимо от наличия наклонного опорного пучка, на фотопластинке регистрируется микроструктура (спекл<труктура), восстанавливающая при освещении произвольным источником плоское позитивное изображение вблизи оси освещающего пучка. [c.10]

Общим для рассмотренных слутаев регистрации голограмм сфокусированных изображений является использование опорных волн от точечного источника - плоских или сферических. Однако для таких голограмм возможно применение более широкого класса опорных волн. В работе [25] Л. Роузен соо цил об осуществлении восстановления изо ажений с помощью сфокусированных голограмм, зарегистрированных с использованием протяженного опорного источника. Оказалось, что для таких голограмм отпадает необходимость в компенсации протяженности источника путем точного воспроизведения геометрии схемы регистрации [36—37J или использования других приемов [38]. Поэтому в качестве восстанавливающего пучка может быть использовано излучение 1фотяженного монохроматического источника. Эта возможность была продемонстрирована путем регистрации голограмм сфокусированных изобр ений диффузно отражающих объектов с помощью опорного пучка, рассеянного диффузором, и последующего восстановления изображений лазерным пучком при произвольной конфигурации схемы. [c.10]

Интересную возможность проведения обоих этапов голографического процесса в белом свете продемонстрировали в работе [48] О. Брингдал и А. Ломан, которые осуществили сочетание схемы регистрации голограмм сфокусированных изображений с ахроматической схемой голографирования [49-50], допускающей запись голограмм в полихроматическом излучении. В соответствии с [48] сфокусированное изображение объекта создавалось в пучке первого порядка, сформированном дифракционной решеткой, а пучок нулевого порядка использовался в качестве опорного. Изображение дифракционной решетки, возникающее в плоскости изображения фокусирующей системы при полихроматическом освещении, было [c.10]

Значительный практический интерес представляет разработанный в [54-55] и развитый в [58-60] способ увеличения разрешающей способности (так называемое сверхразрешение ), основанный на независимом наложении совокупности голограмм сфокусированных изображений на одном кадре регистрируницей среды [43]. [c.11]

Физические предпосылки, определившие возможность получения голограмм сфокусированных изображений, способных к восстановлению в белом свете, приводят к необходимости точного совмещения плоскости изображения с плоскостью голограммы для того, чтобы восстановленное изображение было абсолютно неразмытым. [c.13]

Проанализируем npoi bi регистрации голограмм сфокусированных изображений и формирования восстановленных полей для этого случая, т.е. предполагая, что объект - двумерный и его изображение сформировано в плоскости регистрации голограммы. [c.13]

Рассмотрим случай, когда восстановление ведется не копией опорной волны (см. выше), а плоским пучком того же направления, но с произвольной длиной волны Ф о- Очевидно, что амплитудноч1)азовое распределение на выходе голограммы сфокусированного изображения в зтом случае имеет вид [c.15]

Из (1.7) ясно, что с изменением длины волны восстанавливающего излучения меняется угол, под которым дифрагирует каждая из пары реконструируемых волн, и каждому значению длины волны соответствуег вполне определенный угол (пространствеиная частота) восстановлеьшя с сохранением плоскости локализации и размера восстановленного изображения. Это обстоятельство существенным образом отличает голограммы сфокусированных изображений от других типов голограмм, и в первую очередь [c.15]

Fti . 2. Получение голограммы сфокусированного изображения диапозитива 1 - коллиматор, 2, 3 - зеркала, 4 - объект, 5 - голограмма, - линзы, / - фокусное расстояние линз. [c.19]

В качестве объектов использовались квазиплоские диапозитивы с контрастным черно-белым и полутоновым изображениями. Условия наблюдения изображений, восстанавливаемых полученными голограммами сфокусированных изображений в белом свете протяженного источника, полностью аналогичны описанным в [29] условиям наблюдения интерферограмм, формируемых двукратно экспонированными френелевскими голограммами фазовых объектов. В плоскости сфокусированной голограммы симметрично относительно оси освещающего пучка локализуется пара изображений с ярко выраженной спектральной окраской. При изменении угла наблюдения в направлении, перпендикулярном направлению пространственной несущей, окраска изображений изменяется в пределах границ видимого спектра, в то время как сами они Остаются неподвижными. На рис. 3 приведены фотоснимки восстановленных изображений диапозитивов в случае, когда в качестве восстанавливающего источника белого света использовалась горящая свеча. [c.19]

Мы уже отмечали, что возможности восстановления голограммой сфокусированного изображения в белом свете, а также излучением от протяженного источника обусловлены локализацией изображения в плоскости голограммы. Ясно, что это может иметь место лишь для плоского объекта, поскольку сечение восстанавливаемой волны, не совпадающее с плоскостью голограммы, содержит изображение, размытое вследствие дисперсии и протяженности источника. Следовательно, строго говоря, неразмытое изображение предмета, обладающего сколько-нибудь заметным рельефом (глубиной), восстановить в белом свете протяженного источника нельзя элементы изображения объекта, находящегося вне плоскости голограммы, неизбежно оказываются размытыми. Это размытие, естественно, тем значительнее, чем больше удаление от голограммы. [c.20]

Продолжая аналогию с френелевскими голограммами, рассмотрим условия наблюдения изображений, восстанавливаемых сфокусированными голограммами, в зависимости от типа объекта и характера его освещения при голографировании. Если голограмма сфокусированного изображения получена в зеркально отраженном, излучении или в проходящем свете без диффузного рассеяния, то при восстановлении с помощью ква-зиточечного квазимонохроматического источника наблюдатель, как и в случае френелевской голограммы, видит лишь весьма малый участок изображения. При освещении квазиточечным источником белого света наблюдатель видит уже спектрально окрашенную полоску. С увеличением размеров источника увеличивается и наблюдаемый участок изображения. [c.24]

Рассмотрим нелинейную регистрацию сфокусированных голограмм в наиболее общем случае диффузно рассеивающего объекта с небольшими, почти зеркально отражающими участками [95-96]. Обычно в результате нелинейной гаюграфической регистрации такого объекта (мы будем проводить сравнение сфокусированных голограмм с наиболее распространенным френелевскими голограммами) в восстановленном поле появляются три нежелательные добавки [97-100]. Это - изображения (причем искаженные из-за изменения кривизны волновых фронтов) в высших максимумах дифракции, диффузно рассеянный фон вокруг изображений (так называемый интермодуляционный шум) и, наконец, ложные изображения в промежутках между соседними дифракционными максимумами. Последние два вида искажений являются наиболее существенными, они обусловлены перекрестной интерференщ1ей (модуляцией) различных пространственных составляющих объектной волны, приводящей к появлению на голограмме дополнительных пространственных несущих. Можно ожидать, что в случае регистрации голограмм сфокусированных изображений, для которых характерна локализованная регистрация информации, зффекты перекрестной модуляции окажутся в значительной степени ослабленными. [c.27]

Эксперименты по нелинейной регистрации голограмм сфокусированных изображений и контрольных френелевских голограмм проводились в одинаковых условиях интенсивности интерферирующих пучков в среднем выравнивались зкспозиция подбиралась таким образом, чтобы уровень пропускания обработанных неотбеленных голограмм составлял 0,3. угол падения опорного пучка составлял 30°. Расстояние между объектом и фотопластинкой равнялось 40 см при получении сфокусированных голограмм использовалась линза с фокусным расстоянием, равным 10 см. [c.27]

Такова качественная картина восстановления изображений нелинейно зарегистрированными голограммами сфокусированных изображений. Оценим количественно влияние степени нелинейности процесса регистрации на уровень нелинейных шумов для разных голограмм. Представляется целесообразным в качестве наиболее информативного показателя уровня нелинейных шумов выбрать интенсивность (плотность) диффузного интермодуляционного шума. Действительно, наличие изображений в высших максимумах дифракции можно не принимать во внимание, поскольку в принципе каждое из зтих изображений может наблюдаться независимо в связи с ограничением поля зрения сфокусированной голограммы апертурой линзы (см. выше). Появление ложных изображ ний или Их частей носит, в общем-то, случайный характер и зависит от наличия или отсутствия на объекте ярких участков - источников дополнительных опорных волн, причем интенсивность этих изображений зависит от отражательной способности таких участков. В то же время интермодуляционный шум возникает при нелинейной регистрации любого диффузно рассеивающего объекта, причем для конкретного объекта его интенсивность может служить мерой влияния неоптимальной относительной интенсивности или неоптимапьной экспозиции на качество восстановленного изображения. [c.28]

Значения плотности нелинейного шума получены по результатам фотометрической оценки оптической плотности фотоснимков восстановленных изображений (в одном и том же участке), зарегистрированных в виде диапозитивов при примерно одинаковой яркости и проявленных до плотности 0,3. Из рис. 10 следует, чго для голограммы сфокусированного изображения уровень плотности шума практически постоянен и совпадает с минимальной плотностью фона френелевской голограммы при оптимальном соотношении интенсивностей интерферирующих пучков. При иеоптимальном соотношении интенсивностей уровень нелинейного шума, создаваемого голограммой Френеля, резко возрастает. [c.29]

Из рис. 11 следует, что голограмма сфокусированного изображения обеспечивает минимальный уровень фона независимо от длительности экспозиции фотопластинки, в то время как в случае регистрации голограмм по френелевской схеме такой уровень фона имеет место лишь при оптимальной длительности зкспо-зиции. Следовательно, сфокусированная голограмма может регистрироваться при относительно больших зкспо-зициях, обеспечиваюших весьма короткое время проявления. Что же касается голограмм Френеля, то при их получении необходимо строго контролировать режим зкспозиции и обработки фотопластинки во избежание появления значительных нелинейных шумов. [c.30]

Оценим, какой вьшгрыш в дифракционной эффективности обеспечивает регистрация голограмм сфокусированных изображений по сравнению с френелевскими при одинаково низком уровне нелинейных шумов (рис. 12). [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...