Кодированная голограмма

Если опорная волна исходит из точки, то такая волна является однородной сферической волной. Опорная волна влияет на амплитуду и фазу волны, восстановленной с голограммы. Это видно из выражения (2), которое показывает распределение энергии, записываемое голограммой. Если применяется опорная волна с произвольным распределением фаз (р (х,у), то, для того чтобы получить восстановленное изображение без каких-либо искажений восстанавливающая волна должна быть идентична опорной. Сле довательно, голограмма может быть кодированной голограммой которая требует, чтобы ее освещали волной, в точности совпадаю щей с опорной, если необходимо увидеть изображение объекта Объектом может служить страница текста или какой-либо другой предмет. [c.146]

Кодирование пространственной частотой 471 Кодированная голограмма 146, 471 Кодированные опорные волны 212, 217 [c.731]

Первый метод цифрового кодирования был положен в основу построения голографических датчиков положения, размеров и формы объектов с корреляционной обработкой измерительной информации, а второй метод — в основу построения датчиков с голограммой кодовой маски. Рассмотрим более подробно принцип построения и функционирования. этих датчиков. [c.89]

При измерении объектов, не рассеивающих свет, отраженный от контролируемого объекта оптический сигнал имеет узкий спектр пространственных частот и утрачивает характерные для сигнала шума особенности. Если для приема такого оптического сигнала применить специальный голографический фильтр, то отклик на выходе фильтра будет иметь размеры, близкие к размеру светового пятна на поверхности контролируемого объекта, что приводит к уменьшению точности обработки измерительной информации. Устранить указанный недостаток позволяет введение шумового кодирования оптического сигнала, отраженного от контролируемого объекта, с помощью голограммы матового экрана (диффузора). [c.94]

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]

Метод формирования голографического изображения по доплеровскому разбросу частоты используется главным образом при получении голограмм вращающихся объектов. Объект освещается лазерным светом, и его изображение с помощью телескопа формируется на голографической пленке. Обусловленный вращением объекта доплеровский сдвиг частоты используется для кодирования сигнала по времени. Свет, рассеянный поверхностью объекта, в любом данном направлении имеет определенную несущую частоту для данного пути освещения и пути наблюдения. Следовательно, опорный пучок имеет сдвиг временной частоты, который соответствует доплеровскому сдвигу частоты в каждом отдельном направлении. Иными словами, свойство временной фильтрации голограммы преобразует функцию размытия временного канала в пространственную функцию размытия. Ширина этой пространственной функции размытия определяется временными переменными. Изображение с такой голограммы восстанавливается обычными способами. [c.352]

Примере. На диске диаметром 300 мм можно разместить 54 ООО голограмм, каждая из которых записывает кодированные звук, яркость и цветность на небольшой площади диаметром около 1 мм. Интерференция между соседними и восстановленными изображениями исключается за счет тщательного выбора углов падения трех световых волн, несущих информацию, в осесимметричных направлениях. [c.368]

Этот мобильный тип голограмм допускает различные методы записи и считывания. Он позволяет получать как позитивные, так и негативные цветные системы, а также использовать схемы кодирования изменяющимся цветом. [c.465]

Рис. 10. Запись голограммы сфокусированного изображения при кодировании пространственной частотой.

Рис. П. Считывание голограмм в случае кодирования изображения пространственной частотой в одном из трех цветов.

Рис. 12. Запись голограмм сфокусированного изображения в случае углового кодирования, а — показан путь одного из трех опорных пучков б — положения опорных пучков в соответствующих меридиональных плоскостях.

Рис. 13. а — считывание голограмм сфокусированного изображения в случае углового кодирования б — набор источников света, видимый со стороны линзы. [c.476]

Очень яркое изображение с фазовых голограмм, кодированных по углу, можно получить, используя устройство считывания, показанное на рис. 13. Для каждого первичного цвета применяется пара источников света (а не один), чтобы получить изображение с более высокой яркостью. Меридиональные плоскости и угол восстановления для синего цвета здесь те же, что и показанные на рис. 12, б, но для зеленого цвета угол восстановления несколько больше, а для красного он значительно больше при этом должно удовлетворяться соотношение sin 0= v, где v (частота решетки) составляет 1100 линий/мм при длине волны записывающего света [c.476]

Такой голографический процесс используется также для кодирования пространственной информации. При этом между предметом и голограммой помещают некоторый фазовый оптический элемент (элемент L на рис. 116), который вызывает сильное искажение изображения Р. [c.177]

Для кодирования референтной волны можно использовать и вспомогательную голограмму. Реконструкция изображения возможна только в том случае, если кодирующая голограмма помещается точно в то первоначальное положение, которое она занимала при регистрации голограммы кодируемого объекта. [c.177]

Новый тип нелинейны ассоциативной голографической памяти. В последние годы отмечается резкое возрастание интереса к ассоциативной памяти, способной выдавать в неискаженном виде хранящуюся в ней информацию при воздействии неполного либо искаженного считывающего сигнала. Голография чрезвычайно перспективна для создания такого типа систем большой емкости, так как на голограмме можно записать огромный объем информации, а для кодирования и последующей адресации каждой единицы хранения можно использовать свой опорный пучок. Однако при использовании стационарных голограмм велик шум из-за кросс-корреляционных членов, поэтому такие системы не нашли широкого применения. В настоящее время внимание привлекают системы нелинейной ассоциативной памяти с улучшенными характеристиками за счет обратной [c.247]

Рис. 1.34. Кодирование для голограмм Френеля

Амплитудные голограммы. Кодированные отсчеты записываются на ам- [c.22]

Фазовые голограммы. Кодированные отсчеты Т т записываются на фазовом носителе. [c.22]

В настоящее время разработано большое количество методов кодирования амплитудно-фазовых характеристик как в амплитуду, так и в фазу. Наибольшее распространение получили фазовые голограммы, так как при их использовании, из-за прозрачности фазовой среды, удается создавать заданное изображение при сравнительно небольших потерях энергии. [c.22]

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]

Таким образом, изложенный метод кодирования представляет интерес не только для систем хранения информации, с его помощью, например, можно осуществить сдвиг и мультипликацию сигналов и изображений, записанных на голограмме, путем сдвига и циютического повторения опорного источника или его фрагмента при восстановлении кодированной голограммы [247]. [c.290]

Оптическое кодирование может быть непрерывным (аналоговым) или дискретным (цифровым). В последнем случае в дополнение к уже перечисленным операциям оптическое кодирование должно включать квантование изображения или световых полей объекта, т. е. разделение на ряд отличных друг от друга в ггространстве по яркости или по иному признаку дискретных элементов, каждому из которых может быть приписан соответствующий кодовый знак. Таким образом, под цифровым многомерным кодированием надо понимать квантование входного изображения или световых полей объекта и последовательное пространственное перераспределение. элементов квантования по определенному закону (коду). Цифровое оптическое кодирование дает возможность получить результат измерения в сжатой цифровой помехоустойчивой форме и исключить процесс развертки изо(5ражения или световых полей с целью преобразования их в одномерный электрический сигнал. При этом роль фото.элект-рического преобразователя датчика сводится лишь к считыванию результатов измерения, полученных в оптике датчика в виде пятен светового кода. Рассмотрение свойств голографического процесса показывает, что голограмма может быть идеальным элементом для создания кодирую- [c.88]

Другой метод цифрового многомерного кодирования основан на свойстве голограммы изменять форму и координаты восстановленно1 о изображения в зависимости от положения восстанавливающего источника. При изменении координат восстанавливающего источника изображение будет перемещаться. Если закодировать положение восстановленного изображения, то можно определить координаты восстанавливающего источника. [c.89]

По второму способу кодирования используются две прямоугольные полоски, имеюпа ие одну и ту же ширину и высоту для записи амплитудной и фазовой информации в каждой элементарной ячейке голограммы (рис. 4.16). [c.85]

Возможность такого кодирования амплитуды объясняется тем, что при изменении расстояния между полосками или соответственно пятнами происходит перераспределение энергии между первым и остальными порядками дифракции при восстановлении голограммы. При, , = О оба пятпа сливаются в одно, максимальная локальная пространственная частота на голограмме равна 1/А и большая часть энергии света, проходящего через голограмму, направляется в 1-й порядок дифракции, т. е. амплитуда максимальна. При = 1/2 частота пространственной несущей на голограмме удваивается и становится равной 2/А , при этом большая часть света идет во 2-й порядок дифракции и амплитуда (г, S) = 0. [c.86]

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]

Стереоэффект на синтезированных голограммах дает реальные возможности решения задачи визуализации объемных тел, заданных своим математическим описанием, средствами цифровой голографии. Кроме того, он открывает определенные перспективы в реализации голографического объемного телевидения. В голо-графическом телевидении стереоголограммы могут синтезироваться на приемной стороне из видеосигнала изображений разных ракурсов передаваемой сцены. Такая телевизионная система с синтезом голограмм на приемной стороне удобна для применения методов трансформационного внутрикадрового кодирования изображения с целью сокращения избыточности. [c.126]

Моделирование метода двухфазовой записи на фазовой среде. Описанный в 4.3 метод двухфазовой записи на фазовой среде является перспективным благодаря высокой энергетической эффективности фазовых голограмм. Но, как было показано в в 4.5, использование этого метода кодирования сопряжено с неизбежным искажением восстановленного изображения появляется мешающее изображение, имеющее тот же фазовый спектр, что и исходный объект, но иное распределение амплитуды, определяемое формулой (4.36). Выяснить точный характер этого мешающего изображения можно только моделированием. В данном случае моделирование состоит в формировании по спектру ДПФ заданного исследуемого объекта bi (к, Г) спектра, определяемого левой частью формулы (4.36), выполнении обратного ДПФ и вычислении значений модуля отсчетов результатов преобразова- [c.207]

Преобразование Френеля тесно связано с преобразованием Фурье. Разложением ядра преобразования Френеля можно показать, что функции (x)exp(—/nsA V ) и f y) exp jnsy lX) связаны друг с другом преобразованием Фурье. Наоборот, если f y) и g(x) — пары преобразования Фурье, то можно показать, что пара g (х) ехр(/язл /Х) и /(г/) ехр(—jnsy lK) связана преобразованием Френеля. В этих выражениях умножение на квадратичный фазовый множитель аналогично виду преобразования, осуществляемого тонкой линзой над комплексной амплитудой падающего на нее светового поля [14, гл. 5]. То, что распространение электромагнитного поля между линзами можно описать, с помощью преобразования Френеля (или свертки с фазовым множителем), позволяет изучать свойства когерентных оптических процессоров, в которых основными операциями являются умножение и свертка [7], на основе алгебраических соотношений. Преобразование Френеля применяется также при исследовании голограмм Френеля и анализе систем воспроизведения с апертурами, кодированными зонной пластинкой. [c.34]

С целью устранения нежелательных изображений можно использовать кодированные опорные волны призаписи тонких цветных голограмм. Один из методов кодирования опорных волн состоит в пропускании через рассеиватель света, содержащего длины волн, которые необходимы для записи голограммы. Однако, даже если все опорные волны проходят через один и тот же рассеиватель, создаваемые ими распределения амплитуд и фаз на голограмме будут отличаться друг от друга из-за разницы в длинах волн. Распределение амплитуд и фаз в каждой опорной волне оказывается приблизительно случайным и отличается от других. В случае когда рассеиватель остается на месте, а проявленная голограмма возвращается точно в свое исходное положение, каждая голограмма будет освещаться волной, соответствующей каждому цветному изображению, которое должно восстанавливаться. Вследствие этого все цветные изображения оказываются наложенными друг на друга. Помимо этого, каждая падающая волна освещает голограммы, записанные на других длинах волн. Как и в случае голограммы, записанной с протяженным опорным источником, результирующая восстановленная волна оказывается такой, как если бы изображение наблюдалось сквозь рассеиватель, вносящий фазовые сдвиги, идентичные разности фаз между опорной и освещающей голограмму волнами. При этом лишние, нежелательные изображения оказываются смазанными и образуют фоновый шум. Иногда это является большой помехой. Более серьезная проблема состоит в том, что относительные положения рассеивателя, голограммы и источника света при записи голограммы должны с высокой степенью точности поддерживаться и при восстановлении записанного изображения. [c.217]

С целью поддержания требуемого соотношения фаз нашли применение два способа, оказавшиеся наиболее полезными. Первый, предложенный Куртцем [6], состоит в использовании кодированных опорных волн. В опорный пучок можно поместить рассеиватель он будет по-разному влиять на две волны с ортогональной поляризацией. В результате образуются две опорные волны, каждая из которых характеризуется определенной поляризацией. Последовательно записываются две голограммы, по одной для каждой поляризации. При освещении полученных голограмм светом, прошедшим через тот же самый рассеиватель, они восстанавливаются волнами с обеими поляризациями. При взаимодействии волны только с одной голограммой, записанной для данной поляризации, формируется единственное изображение, при этом неправильная голограмма создает лишь фоновое рассеяние. Если голограмму с целью проявления необходи- [c.223]

Во многих случаях задача состоит в том, чтобы в данный момент времени можно было наблюдать лишь отдельную плоскость сечения объекта на некоторой его глубине. Можно привести несколько примеров. Ультразвуковые сканеры типа В дают наборы срезов , или томографические картины , объекта по глубине при зондировании вдоль некоторой линии объекта звуковым эхо. Трансаксиальная томография также дает нам поперечные сечения объекта при просвечивании его рентгеновскими лучами. Формирование изображений в у-лучах методом кодированной апертуры позволяет наблюдать любую плоскость по глубине объекта. То же самое позволяет и акустическая голография. Во всех этих случаях мы имеем N изображений, чтобы записать N планов по глубине. И снова голографическое мультиплексирование обеспечивает простой способ одновременного наблюдения за всеми этими изображениями при соответствуюш,их их положениях по глубине. Этот вопрос был рассмотрен в обзоре Колфилда [1]. Схема записи приведена на рис. 6. Вместо того чтобы между экспозициями перемещать регистрирующую среду и использовать в данный момент времени только узкую полоску, мы перемещаем рассеиватель и при каждой экспозиции экспонируем всю голограмму. При необходимости записывать много планов по глубине можно было бы изобрести более экзотические методьг мультиплексирования, чем простой метод многократной экспозиции, чтобы избежать уменьшения отношения сигнал/шум в раз (см. 5.2). Хотя эти синтезированные изображения и полезны, однако они никогда [c.232]

Ханнан [24] продемонстрировал систему голографической записи, которая может записывать и считывать видеоинформацию в виде последовательности голограмм (система Holotape). Каждая голограмма представляет собой запись одного неподвижного кадра движущейся картины. Как видео-, так и звуковая информация запоминаются в виде поверхностного рельефа, которые можно размножить прессованием на термопластической ленте. Пленка, используемая для получения записи в системе Holatape, представляет собой по существу стандартную 16-миллиметровую кинопленку, два смежных кадра которой содержат кодированную информацию о цвете (цветности) и о черно-белом изображении (освещенности) объекта. На рис. 31 представлена схема записывающей аппаратуры системы R A Holotape. [c.363]

Высокая эффективность. По отношению к неитеративным методам кодирования, применяемым для расчета цифровых голограмм, когда с помощью введения несущей пространственной частоты (явной, как в методе Кирка-Джонса, или неявной, как в алгоритме Ломана [74]) расстатывается голограмма, формирующая в первом порядке дифракции требуемое изображение с эффективн гр щ 20 более 10-30%, ИА позволяют рассчитывать ДОЭ, работающие в нулевом порядке с эффективностью 70.......90%. [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...