Действительное изображение восстановление

Собирательная линза дает действительное перевернутое изображение объекта, которое регистрируется на фотопластинку. Фотопластинку во время записи можно поместить даже в плоскости центрального сечения изображения, сформированного линзой. На стадии восстановления с исходной опорной волной часть изображения, восстановленного с помощью голограммы, будет мнимой, а часть—действительной. Наблюдатель же не заметит существенного различия между. зти-ми изображениями. [c.46]

В экспериментах по передаче голограмм для согласования параметров голограмм с параметрами передающей системы широко используется схема голографирования, построенная по принципу интерферометра Маха — Цендера, которая позволяет получить голограммы с весьма низкими пространственными частотами для достаточно широкого класса объектов, вплоть до объемных. Однако действительное и мнимое изображения, восстановленные с этих голограмм, оказываются частично или полностью перекрыты друг другом и с восстанавливающим пучком. Чтобы разделить эти изображения, требуются схемы восстановления с пространственной фильтрацией [195]. [c.274]

Изображение, восстановленное с голограммы действительное 24, 25 мнимое 24, 25 Френеля 33, 180—186 Фурье 24, 184 [c.301]

Для того чтобы определить предел разрешения голографического изображения, воспользуемся снова критерием Рэлея. Рассмотрим ту же самую схему, что и в предыдущем разделе, когда мы изучали вопрос об увеличении. Кроме того, будем считать, что голограмма имеет круглую апертуру диаметром D. Можно показать, что минимальное разрешаемое расстояние между двумя точками восстановленного действительного изображения запишется в виде [4, 6, 9] [c.71]

Как и в предыдущем случае, остальные три члена будут создавать когерентные фоновые поля. Таким образом, мы видим, что при восстановлении голограмма формирует два сопряженных изображения, каждое из которых подчиняется своему условию фокусировки, как это следует из (5) и (7). Знак минус в условии (7) приводит к сопряженному изображению, которое оказывается инвертированным по отношению к действительному изображению. Требование фокусировки является основным для всех голографических систем и представляет собой ограничивающий фактор для информационной пропускной способности всего голографического процесса, поскольку он влияет на увеличение системы. Это станет очевидным при обсуждении произведения пространства на ширину полосы пропускания для голографических систем. [c.158]

Анализ этого выражения позволит нам значительно более глубоко понять процесс формирования изображения. В самом деле, второй член описывает восстановленное действительное изображение объекта, а третий представляет собой поле, создаваемое его мнимым изображением. Таким образом, чтобы получить выражение, аналогичное формуле (2), следует при формировании регистрируемой интенсивности первый и третий члены возвести в квадрат, заменив Z на 2г. Иными словами, мы получим голограмму, регистрируемую на расстоянии 2г. В результате этого восстановленное действительное изображение объекта оказывается наложенным на свою собственную голограмму, полученную при вдвое большем по сравнению с исходным расстоянии от объекта. В таком случае изображение оказывается в области, которое характеризуется по существу постоянным фоном, [c.176]

Точное формирование изображения без аберраций, изменения размеров или искажения требует выполнения двух условий. Первое условие состоит в том, чтобы при записи и восстановлении голограммы используемый свет имел одну и ту же длину волны. Второе условие — направление распространения и форма волнового фронта, падающего на голограмму при восстановлении,— должно либо точно соответствовать опорному пучку, использованному при записи, либо его комплексному сопряжению. Комплексно-сопряженным называют такой волновой фронт, который имеет одинаковую форму с исходным, но распространяется в противоположном направлении. На рис. 1 иллюстрируются эти случаи простой схемы записи, формирования мнимого изображения и формирования сопряженного (действительного) изображения. Следует заметить, что относительно голографической пластинки положения точек фокусировки опорного пучка на рис. 1, а и восстанавливающих пучков на рис. 1, б и б остаются одними и теми же. Если голограмма записана в тонком слое эмульсии, то кроме рассмотренных возможны и другие схемы восстановления, которые обеспечат формирование неискаженного изображения. Чтобы найти соответствующие геометрические конфигурации, рассмотрим запись голограммы по схеме рис. 2, а в случае, когда волновые фронты, создаваемые падающими на нее сигналом и опорной волной, записываются в виде [c.242]

Рис. 1. Запись голограммы и восстановление изображения, а — простая схема записи б — схема восстановления мнимого изображения в — схема восстановления сопряженного (действительного) изображения.

На рис. 1 показана геометрия схемы записи для копирования обычных тонких амплитудных голограмм. Заметим, что фотопластинка для копии должна быть расположена таким образом, чтобы ее освещала волна света только от желаемого объекта (в нашем случае это волна от мнимого восстановленного изображения) и чтобы на нее не попали ни восстанавливающая волна, ни волна от сопряженного действительного изображения. Если голограмма-оригинал проявляет достаточную брэгговскую селективность, то последние упомянутые волны могут иметь пренебрежимо малые амплитуды и пластинку для копии можно в этом случае устанавливать с большей свободой. [c.407]

Если голограмма-оригинал является толстой, то при восстановлении изображения она будет проявлять брэгговскую (угловую) селективность. Кстати, у таких толстых голограмм возможно надлежащей ориентацией опорной волны восстановить яркое мнимое (или действительное) изображение, не восстанавливая сопряженного ему изображения. В этом случае возможно приблизительно контактное копирование без получения двойного восстановленного изображения, даже если промежуток между оригиналом и копией составляет несколько миллиметров. Но промежуток все же должен быть по возможности небольшим, чтобы точно знать, что опорная волна и волна восстановленного изображения перекрываются в том месте, где располагается копия. В противном случае интерференционные полосы не образуются. Значительную брэгговскую селективность проявляют большинство голограмм, записанных на 2 [c.411]

На отражательных голограммах не бывает пятен перекрытия цветов, которые появляются, когда в белом свете восстанавливают обычную просветную голограмму. Такая спектральная селективность связана с наличием системы параллельных интерференционных полос. Однако резкость изображения определяется размером восстанавливающего источника следовательно, чем больше источник похож на точечный, тем выше качество восстановленного изображения. Это ограничение тем слабее, чем ближе находится изображение объекта к плоскости эмульсии, а лучше всего — непосредственно в этой плоскости. Такого положения можно достигнуть, если изображение спроецировать линзой или спроецировать действительное изображение объекта с его голограммы. Часть изображения, находящаяся внутри слоя эмульсии, будет резкой, даже когда оно восстанавливается протяженным источником, например флуоресцентной лампой, но часть изображения, расположенная перед эмульсией или за ней, будет рассеиваться пропорционально расстоянию от точки изображения до плоскости эмульсии. Такой метод голографической записи можно применить для улучшения резкости изображения как в случае пропускающих, так и в случае отражательных голограмм. Применяя этот метод к пропускающим голограммам, необходимо использовать цветные фильтры для исключения рассеяния цветов, поскольку цветовая фильтрация многослойными полосами осуществима лишь в отражательной голографии. [c.490]

В этой схеме обычный микроскоп образует увеличенное действительное изображение объекта, которое служит объектом для голограммы. Опорный пучок проходит мимо микроскопа. Опорный пучок представляет собой, как правило, плоскую волну, и угол его падения на фотопленку может изменяться. При восстановлении в зависимости от геометрии схемы можно изучать объектные волновые фронты, сходящиеся в действительное изображение или расходящиеся из мнимого изображения. [c.622]

ЭТОМ случае голограмма записывается с плоской волной в ближней или дальней зоне объект . При восстановлении поле объекта, производящее действительное изображение объекта, можно исследовать с помощью обычного микроскопа. [c.623]

Некоторые важные свойства голограмм Фурье используются в микроскопии. Изображение, восстановленное с голограммы Фурье, остается неподвижным при перемещении голограммы. Это позволяет восстанавливать неподвижные изображения с голограмм, записанных на рулонную пленку, в то время как пленка движется. На фотографии восстановленного с голограммы Фурье изображения получаются два действительных изображения, симметричных относительно изображению точечного опорного источника. Голограммы квази-фурье можно формировать без линз, если точечный опорный источник расположен в той же плоскости, что и объект (см. 4.3, т, 1 настоящей книги). [c.627]

Рис. 4. Схемы записи голограммы (а) и восстановления с нее изображения (б) при необходимости иметь небольшое предварительное увеличение. Если линза возвращается на прежнее место, то действительное изображение восстанавливается без аберраций. Кроме того, при восстановлении изображения в точку можно помещать заслонки для получения фазового контраста, темного и светлого поля, или для наблюдения поляризации.

При таком направлении восстанавливающих лучей меняют свое направление на противоположное и восстановленные лучи. Дифрагированный пучок 7 формирует в пространстве действительное изображение объекта 8. При этом каждая элементарная дифрагированная волна 9 формирует соответствующий точечный элемент изо- [c.29]

На рис, 17 показана схема копирования отражательной голограммы с пропускающей голограммы-оригинала. Пучок света лазера / расщепляется светоделительной пластинкой 2 на два. Из одного пучка линзами 3 я 4 формируется сходящийся восстанавливающий пучок 5, падающий на голограмму 6. Восстановленный пучок 7 пропускающей голограммы 6 строит действительное изображение 8 впереди голограммы, так как восстанавливающие лучи при воспроизведении изображения противоположны по направлению опорным лучам при получении этой голограммы. Объектный пучок 7 проходит через фотопластинку 9, которая освещается одновременно с противоположной стороны опорным пучком W, формируемым линзами и, 12 и зеркалом 13. [c.31]

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]

При освещении такой голограммы когерентной волной, совпадающей с первоначальным опорным пучком, согласно (3.2.4), восстанавливаются четыре волны, из которых только третья и четвертая несут информацию о предмете. Мы рассмотрим восстановление третьего члена в выражении (3.2.4), который соответствует действительному изображению объект-диффузора [c.81]

Рис. 2. Схема копирования голограммы методом восстановления, когда в качестве объекта используется восстановленное действительное изображение. Действительное изображение, восстановленное с копии, будет непсевдоскопическим (ортоскопическим).

Первая экспериментальная работа по передаче голограммы по телевизионному каналу выполнена Энлоу, Мэрфи и Рубинштейном [105] в 1965 г. Для получения низких пространственных частот 10 мм использована схема интерферометра Маха — Цендера. Сигнальный и опорный пучки интерферировали в плоскости мишени видикона. Передача голограммы осуществлялась телевизионной установкой с вещательными параметрами изображения 525 строк при 30 кадрах в секунду. Изображение голограммы с экрана кинескопа переснималось на фотопленку. Применяемая схема восстановления изображения позволяла, несмотря на малый угол между опорным и сигнальным пучками, отфильтровывать действительное изображение объекта. [c.170]

На практике, как правило, встречаются искажения, когда масштаб голограммы вдоль оси изменяется непрерывно, и на разных участках он оказывается различным, например, в результате неравномерного движения коммутирующего луча по строкам и кадрам. На рис. 5.5.2 приведены фотографии изображений, восстановленных с голограмм, переданных по телевизионному тракту с существенными геометрическими искажениями, однако во всех случаях сохраняется разрешение горизонтальных штрихов. Это можно объяснить тем, что введенные одномерные (только по строкам) искажения структуры голограммы привели к искажению восстановленного изображения в этом же направлении. Действительно, при передаче той же голограммы, повернутой на 90 относительно направления строк, разрешенпе в восстановленном [c.195]

Предположим теперь, что зарегистрированная таким образом голограмма восстанавливается не рефервнтньш источником S, а самим объектом О (разумеется, освещенным соответствующим когерентным излучением). На первый взгляд кажется, что голопраМ ма должна восстановить изображение референтного источника S, однако это впечатление не совсем точно. Покажем, что двумерная голограмма обратимостью Б этом смысле не обладает. С этой целью рассмотрим взаимодействие излучения отдельных точек объекта со структурой голограммы. Излучение точки а, взаимодействуя со своей гармоникой v , образованной в результате интерференции излучения точки а и источника S, расщепляется на два луча — нулевого порядка и луч действительно соответствующий восстановленному изображению референтного источника S. Однако излучение точки а будет взаимодействовать также и с более высокочастотной чужой гармоникой л , сформированной излучением точки Ь и источника S. Угол отклонения луча /д на этой гармонике будет больше того, который необходим для получения луча референтного источника 1га и в результате появится луч которого не было при записи голограммы. Аналогично излучение точки Ь образует нулевой порядок toh, луч Irb, совпадающий с референтным лучом If, а также некоторый новый луч который не был записан на голограмме. Излучение всех остальных точек объекта трансформируется по такому же закону. [c.100]

Поле зрения в дифрагируемых сфокусированной голограммой световых пучках зависит от выбора направления наблюдения при освещении голограммы волной, являющейся копией опорной. В направлении на объект, что соответствует наблюдению мнимого изображения, поле зрения, как уже отмечалось, заметно ограничивается восстановленным мнимым изображением линзы (точнее, ее апертуры). Наоборот, в симметричном направлении, соответствующем действительному изображению, восста-нЬвление действительного изображения линзы со стороны наблюдателя обеспечивает наблюдение изображения без ограничения поля зрения, даже если апертура линзы несколько меньше размеров объекта [46—47]. [c.26]

Отсюда следует, что при восстановлении полихроматическим излучением интервал углов, в котором наблюдается внеосевое изображение, расширяется за счет дисперсии в направлении, перпецдикулярном основному направлению пространственных несущих голограммы. Кроме того, как легко видеть, происходит перемеишвание (совпадение пространственных частот) различных монохроматических составляющих, претерпевших дифракцию на решетках с различными периодами. Действительно, элементарные изображения, восстановленные спектральными компонентами с длинами волн Х, и Х /при дифракции соответственно на элементарных голограммах с периодами d и d ,, наблюдаются под одним и тем же углом при условии, что Световое поле, создаваемое диффузно рас- [c.34]

Это соотношение определяет положение плоскости локализации голографической интерферограммы поперечного поступательного сдвига. При освещении объекта расходящейся сфе1Жческой волной (zq > 0) эта плоскость находится на расстоянии Zq за плоскостью мнимого голографического изображения, т.е. является мнимой плоскостью локализации. В случае восстановления действительного изображения эта плоскость является действительной и находится на расстоянии Zq перед голографическим изображением. Если же во время регистрации объект освещается сходящимся пучком (2о < 0), то плоскость локализации оказывается действительной при восстановлении мнимого изображения (конечно, при условии, что 2о больше расстояния объект-голограмма) и мнимой - прт восстановлении действительного изображения (см. рис. 79). [c.154]

Pa MOT[ iM объектное световое поле, переотображенное положительной линзой с фокусным расстоянием Д в ее заднюю фокальную плоскость, где формируется действительное изображение объекта (рте. 87). Полагаем, что восстановление объектной волны проводится пучком малого диаметра так, что размер освещенной области d в плоскости фотопластинки удовлет- [c.163]

При восстановлении голограмма освещается плоской монохроматической волной единичной амплитуды, и в плоскости лгзг/з на расстоянии Z от голограммы формируется действительное изображение объекта. (Можно учесть влияние записи и восстановления с использованием сферических волн, если допустить, что значения г могут быть различными.) Распределение амплитуд поля А (хп, t/з) в восстановленном изображении имеет вид [c.175]

Если мы утверждаем, что голограмма-оригинал является тонкой, то это означает, что влиянием дифракции Брэгга можно пренебречь при этом недифрагированная волна сопровождается двумя дифрагированными волнами, одна из которых соответствует восстановленному действительному изображению, а другая — мнимому. Эти три волны интерферируют попарно, образуя общую интерференционную картину, которая засвечивает эмульсию копии. По сравнению с другими вкладами система интерференционных полос, образуемая при взаимодействии двух волн восстановленных изображений, оказывается, как правило, слабой (из-за низкой дифракционной эффективности голограммы-ориглнала), и ею можно пренебречь. Две остальные системы интерференционных полос, обусловленные взаимодействием продолженной опорной волны с каждой из двух волн восстановленного изображения, имеют одинаковые амплитуды и контраст. [c.410]

К минимуму, так как отсутствует вертикальный параллакс. Такие голограммы записываются точно так же, как и обычные пропускаю-ш,ие голограммы, за исключением лишь того, что опорный пучок должен иметь по возможности плоский волновой фронт благодаря использованию либо большой коллимируюш,ей линзы, либо длинного оптического пути. Голограмма-оригинал после изготовления закрывается маской, оставляющей лишь узкую ш,ель, пригодную для наблюдения мнимого изображения. Затем действительного изображения, спроецированного со щелевой голограммы, изготавливается вторая голограмма (рис. 3). У этой второй голограммы отсутствует вертикальный параллакс, поскольку на ней записано только изображение, видимое через узкую щель на голограмме-оригинале. После восстановления второй голограммы белым светом наблюдается разделение (но не смешение) цветов в вертикальном направлении, поскольку каждое окрашенное изображение фактически представляет собой результат раздельного восстановления информации, содержащейся в узкой щели. Если для восстановления щелевой голограммы использовать цилиндрическую линзу, а для улучшения дифракционной эффективности применить отбеливание, то при освещении голограммы источником белого света можно наблюдать очень яркое изображение. Поскольку наблюда- [c.491]

Проведенное выше рассмотрение позволяет понять, как с помощью двухчастотной голографии получают информацию о контурах рельефа. Теперь исследуем метод, который, по моему мнению, является более полезным (рис. 2). В этом случае голограмма Н записывает действительное изображение О объекта О, формируемое телескопической системой линз L. Использование телескопа для записи голограммы сфокусированного изображения объекта минимизирует хроматическую декорреляцию изображений на этапе восстановления. Во всех трех голографических системах для записи контурных карт рельефа поверхности можно использовать телецентрическую систему визуализации с некоторыми несущественными изменениями. Апертура А телескопа играет важную роль в формировании контурной карты. Поскольку апертура А находится на оптической оси телескопа, через нее проходят лишь параксиальные лучи света, отраженного от объекта. Только свет, который идет точно по оси системы, дает однозначную информацию о контурах в виде высококонтрастных интерференционных полос. Однако при слишком малой апертуре А изображение оказывается размытым и пораженным спеклами при этом контурные линии и детали изображения становятся плохо различимыми. Таким образом, контраст контурных линий можно увеличить лишь за счет четкости изображения (подробно рассматривается этот вопрос в диссертации автора [2]). [c.658]

Применения голографии к топографии и фотограмметрии, осуществляемые в последнее время, показывают, что имеются области, в которых голография, по-видимому, предлагает реальные и практически полезные решения. Спеклы, вызванные диффузной природой объектов, ухудшают разрешение и создают препятствия при использовании голографии для топографических целей. Несмотря на неприятности, вызванные спеклами, голографические изображения, по-видимому, найдут применение для решения многих измерительных задач. Устанавливая оптические устройства (например, увеличители) в пространстве между действительным изображением и наблюдателе.м, можно не только уменьшить размер спеклов, но и увеличить изображение, так чтобы его наименьшие детали, представляющие интерес, стали крупнее спеклов. Спеклы отсутствуют в голографической стереомодели сфокусированного изображения, поскольку в этом случае на этапе восстановления изображения используется пространственно-некогерентный свет. [c.689]

Если голограмма освещается пучком, в точности соответствующим опорному, восстановленная волна идентична исходной объектной волне наблюдатель воспринимает мнимое изображение предмета как естественное, точно так же, как он видит отражение в зеркале. Если восстанавливающий пучок сформировать так, чтобы его лучи были направлены противоположно лучам опорного пучка, и осветить этим сопряженным пучком голограмму с обратной стороны, наблюдатель увидит действительное изображение объекта в месте его первоначального положения, но псевдоскопическим (удаленные точки предмета будут восприниматься расположенными ближе к наблюдателю). Это явление может быть использовано для создаккя различных оптических эффектов в частности в процессе копирования. [c.18]

Таким образом, при восстановлении голограммы Габора будут видны одновременно источник опорной волны, мнимое и действительное изображения объекта, расположенные на одной оси (рис. 1.5). Если наблюдатель фокусирует глаз на мнимое изображение, то действительное изображение оказывается расфокусированным или наоборот. [c.18]

В работе [2], а потом в [7] был предложен более простой способ записи — одноступенчатый процесс получения радужной голограммы. В отличие от двухступенчатого процесса Бентона, где в качестве объекта используется действительное изображение предмета, восстановленного от первичной голограммы, в предлагаемом способе записывают через узкую щель голограмму реального изображения объекта, проектируемого с помощью линзы. Этот способ гораздо проще, чем двухступенчатый, так как в зависимости от геометрии оптической схемы записи голограммы можно восстановить псевдоскопическое или ортоскопц-ческое изображения объекта. [c.45]

Поскольку третий и пятый члены (2.5.6) соответствуют действительным (псевдоскопическим) изображениям, а четвертый и шестой — восстановленным мнимым (ортоскопическим), то (2.5.8) можно вычислить почленно, т. е. отдельно для мнимых и действительных изображений. [c.59]

Рис. 3.9. Восстановление голограммы, полученной по схеме рис. 3.8. Н — голограмма, R — восстанавливающая волиа, совпадающая с исходной опорной волной, Sr действительное изображение синтезироваиной апертуры, 1, — мнимое изображение объекта

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...