Радужные голограммы

Второе важное направление возникло после изобретения Кроссом [8] составной, или мультиплексной, голограммы. Эта голограмма была разработана в результате искусного применения многих технологических приемов [9, 10, 19, 22, 23, 28, 29, 31]. Голограмма изготовляется из огромного количества простых фотографий, сделанных обычным образом. Картины, снятые из разных положений, включают много ракурсов на объект в целом они включают всю информацию, содержащуюся в голограмме. Составная голограмма в виде, предложенном Кроссом, может наблюдаться, как и радужная голограмма, в белом свете. [c.23]

Во многих применениях нужно экспонировать лишь узкую полоску фотопластинки, создавая интерференцию между объектной и опорной волнами. Экспонирование такой (горизонтальной) полоски повторяется по всей фотопластинке. В результате получается голограмма, в которой трехмерная информация присутствует только в одном направлении, а именно вдоль полоски. Такая голограмма имеет преимущество, заключающееся в том, что, когда голограмма освещается полихроматическим светом, разложение по длинам волн происходит вверх и вниз (в результате дифракции на пространственной структуре такой голограммы, образованной горизонтальными полосками), что не мешает наблюдению изображения. Такая голограмма называется радужной голограммой (см. 10.3). [c.147]

Возможно, что голограмма восстанавливает ту часть света, которая имеет длину волны используемого при регистрации голограммы излучения, поскольку толстая голограмма действует как комбинационный интерференционный фильтр. Может применяться и тонкая голограмма, если для компенсации дисперсии света применяется решетка. Такие голограммы были названы поверхностными отражательными голограммами [4, 1]. При освещении белым светом вполне удовлетворительное изображение дают голограммы сфокусированного изображения и радужные голограммы. [c.149]

Разрешение радужных голограмм [c.253]

Радужные голограммы представляют собой особый вид голограмм, в которых для уменьшения требований к когерентности восстанавливающего источника исключается параллакс в одном направлении [2]. Эти голограммы можно восстанавливать освещением от ламп с непрерывным спектром. Основными преимуществами радужных голограмм являются высокая дифракционная эффективность и возможность применения при восстановлении недорогих ламп. [c.253]

Радужную голограмму получают в результате двухступенчатого процесса [c.253]

В случае радужной голограммы яркость восстановленного изображения сильно возрастает, поскольку весь свет от голограммы проходит через узкую щель. Если эта щель имеет ширину Ь и расположена на расстоянии от голограммы (рис. 8), то яркость восстановленного изображения, вычисленную по приведенной выше [c.255]

Рис. 8. Схема записи радужных голограмм. Hj — исходная голограмма, с которой делается копия Hj. Голограмма освещается через щель шириной Ь и длиной, равной длине голограммы.

Рис. 3. Запись радужной голограммы.

Голограмма сфокусированных изображений и радужная голограмма имеют много общего, в частности обе используются при регистрации изображающих линз и они могут быть восстановлены в белом свете. Поэтому мы остановимся кратко на основных схемах регистрации и свойствах голограммы сфокусированных изображений. [c.36]

Известны также способы записи радужных голограмм с помощью синтезированных щелей [5]. [c.42]

Рис. 2,2, Вторая ступень записи радужной голограммы.

Оценим яркость изображения, восстановленного радужной голограммой, используя геометрию на рис. 2.2 [6]. [c.44]

Одноступенчатая радужная голограмма [c.45]

Хотя двухступенчатый способ получения радужной голограммы оказался наиболее практичным для получения изображения в немонохроматическом свете, однако этот способ является громоздким и трудоемким, требует для каждой ступени отдельных оптических устройств. [c.45]

В настоящее время существуют различные модификации схемы записи одноступенчатой радужной голограммы. Рассмотрим одноступенчатый процесс получения радужных голограмм Чена [7, 8]. Оптическая система одноступенчатой голографической записи подобна традиционной системе внеосевой голо-графической записи за исключением того, что линза, дающая изображение, и узкая щель помещаются между регистрирующей пластиной и объектом, как показано на рис. 2.3. и 2.4. [c.45]

Рис. 2.5. Схема записи одноступенчатой радужной голограммы с цилиндрической линзой.

Если заменим в оптической схеме получения одноступенчатой радужной голограммы (рис. 2.5) сферическую линзу на цилиндрическую [4], то у полученного изображения увеличится поле обзора в горизонтальном направлении. [c.48]

Такая схема записи п вертикальном направлении является внеосевой, а в горизонтальном — осевой и называется астигматической схемой записи одноступенчатой радужной голограммы. Восстановленное изображение такой голограммы в вертикальном направлении будет довольно умеренным, так как поле обзора в горизонтальном направлении (размер голограммы) зависит только от длины линзы, и цилиндрическую линзу любого размера можно достать или сделать без труда, то этот метод устранил основное препятствие одноступенчатого процесса — узкий обзор в горизонтально.м направлении. [c.48]

В работе [9] предлагается одноступенчатая схема записи радужной голограммы, позволяющая записывать на одну голо- [c.49]

Рис. 2.8. Модифицированная схема записи одноступенчатой радужной голограммы (ортоскопическая).

Главным недостатком вышерассмотренных двухступенчатых и одноступенчатых с пособов записи радужных голограмм и их модификаций является ограничение угла обзора восстановленных изображений, определяемого апертурой оптической системы. Для устранения этого недостатка авторы работ [11, 12] в схеме записи вместо ограничиваюш,ей щели использовали кольцевое и круговое отверстия. Они для осуществления поставленной цели использовали принципы записи спекл-фотографии, где сужение спектра пространственных частот объектного волнового поля происходит не в одной, как обычно, а в двух плоскостях, расположенных по разные стороны от фокальной плоскости оптической системы. Схема записи спекл-фотографии, приведенной на рис. 2.10, обладает некоторыми свойствами радужных голограмм. Объект О, освещенный когерентным лазерным излучением, отображается оптической системой L на [c.52]

Изобразительные голограммы воспроизводят объёмные изображения разл, предметов искусства (бронзовых скульптур, художеств, изделий из фарфора и т, д.). Основное требование — возможность восстановления изображения обычным некоге-реитным источником излучения (папр., лампой накаливания). Поэтому для изобразительной Г. используются либо трёхмерные отражат. голограммы, либо т. н. радужные голограммы, предложенные С. А. Бентоном (S. А. Benton). [c.512]

Метод радужных голограмм. Этот метод основан на применении для записи гибридных голограмм схемы записи радужных голограмм, предложенный С. Бентоном [93]. Такой подход к синтезу [c.139]

В последнее время в США достаточно широкое распространение получили так называемые радужные голограммы, которые хотя и записываются по двумерной схеме, однако допускают рекойструкции источником со сплошным спектром (42). Принцип действия такой голограммы поясняется рис. 46. Перепечатывая изображение с одной голограммы на другую через узкую горизонтальную щель, можно получить такую голограмму Н, которая при реконструкции излучением какой-то одной длииы волны, например, красным излучением гелий-неонового лазера, из всех лучей, формирующих изображение объекта О, восстановит только те, кторые проходят через узкую горизонтальную полоску ti. Если такую голограмму восстановить излучением со сплошным спектром, то красная составляющая этого излучения восстановит лучи, образующие изображение объекта О и проходящие через го-116 [c.116]

Рис. 46. Принцип действия радужной голограммы . При восстановлении излучением со сплошным спектром красная составляющая этого излучения восстанавливает лучи, которые, формируя изображение объекта О, проходят через узкую горизонтальную полоску t, зеленая составляющая восстанавливает лучи, которые проходят через полоску t2, сиияя лучи, проходящие через полоску Наблюдатель, находящийся в положениях hi, hi, йз, видит Красное, зеленое и синее изображения объекта соответственно, В положении Й4 наблюдатель видит верхнюю часть объекта через полоску /3 окрашенной в синий цвет, т. е. верхняя часть объекта кажется ему спней, среднюю — через полоску (эта часть объекта кажется зеленой), нижиюю через полоску t — т. е. она кажется красной

В 70-х годах картина начала меняться благодаря развитию нескольких важных направлений. Во-первых, Бентон [2] изобрел радужную голограмму — тонкую, или плоскую голограмму, наблюдаемую в белом свете. Поскольку в этой голограмме используется весь спектр белого света, а не узкая полоса, голограмма может быть очень яркой, даже если применять источник света умеренной яркости, например 100-ваттную лампочку. Такие голограммы недороги, и их удобно разглядывать. [c.23]

Усовершенствование голографической записи привело к возможности восстановления изображений без применения дорогих источников света. Вначале необходимо было применять лазерный источник, свет которого имел ту же длину волны и падал под тем же углом, что и опорная волна при записи. Однако вскоре стало ясно, что, если рассчитать необходимый угол, исходя из сохранения условия Брэгга, и если имеется возможность менять размеры и положение изображения, при восстановлении можно использовать различные длины волн. В голографии стали применяться источники света с достаточно узкой полосой излучения, которую можно эффективно отфильтровать, например такие, как ртутные дуговые лампы. После того как выяснилось, что изображения, записанные вблизи плоскости эмульсии, восстанавливаются с высокой резкостью, даже если восстанавливающий источник отличается от точечного ), большие голограммы для систем отображения сделались реальностью. Для восстановления радужных голограмм, или стереограмм, записанных методом мультиплексной голографии, можно использовать даже обычные лампы накаливания с вертикальной нитью. Смягчение требований к источнику для воспроиз- [c.496]

В 1969 г. С. Бентон (США) изготовил радужную голограмму щелевым методом, при котором регистрируется множество только горизонтальных ракурсов изображения. Такие голограммы воспроизводят трехмерное изображение в некогерентном свете. Однако в изобразительной голографии радужные голограммы занимают лишь ограниченное место, поскольку им принципиально присущи хроматизм и аберрации различных видов, а также невозможность правильно передавать цвета объекта. [c.6]

В 1977 г. Л. Кросс получил мультиплексную голограмму из множества обычных фотографий объекта, снятых с множества точек зрения, лежащих в горизонтальной плоскости. Такую голограмму можно изготовить в виде голографического барабана, а изображение воспроизводить как изображение радужной голограммы в белом свете лампы накаливания. При вращении барабана изображение внутри него двигается, если при съемке последовательных фотографий объект перемещался. В СССР голографический барабан был впервые продемонстрирован Ш. Д. Какичашвили. [c.6]

Радужная голография была разработана Бентоном [6] как т,вухступенчатый процесс записи. Схема записи в качестве обязательных оптических элементов включает узкую щель и изображающие линзы. Позже были предложены одноступенчатый процесс записи радужной голограммы [24, 25] и его модификации [26]. Модификация метода Бентона использована для записи радужных голограмм квазикруговым обзором [23]. В последнее время появились работы, где при записи радужной голограммы используется не реальная, а синтетическая щель 27]. Если радужная голография в основном используется для записи голограмм двухмерных (типа транспарант) и прозрачных объек- [c.4]

В начале 70-х годов Бентон изобрел радужную голограмму— тонкую или плоскую голограмму, наблюдаемую в бело-м свете [1]. Радужные голограммы представляют собой особый вид голограмм, в которых для уменьшения требований к когерентности восстанавливающего источника исключается параллакс в одном направлении. Поскольку при восстановлении этой голограммы используется весь спектр белого света, а не узкая полоса, голограмма может быть очень яркой и восстанавливаться с помощью обычных бытовых ламп. Бентоном разработан двухступенчатый процесс получения радужной голограммы. Позже разработаны одноступенчатые процессы получения радужных голограмм [2—4]. Оптические схемы записи радужных голограмм (двухступенчатые и одноступенчатые) включают в себя узкие длинные щели и системы широкоугольных линз, формирующих изображения объекта и щелей. [c.42]

Радужная голограмма Бентона [c.42]

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]

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]

Рис. 2.3. Схема псевдоскоптеской одноступенчатой записи радужной голограммы (П — объект, А — изображение щели П — изображение объекта, ОВ — опорная волна, ПВ — предметная волна).

Одноступенчатый способ получения радужной голограммь 2,7], хотя и сильно упростил метод, предложенный Бентоном [c.48]

Рис. 2.9. Модифицированная схема записи одноступенчатой радужной голограммы (псевдоскопическая).

Эксперименты по записи радужной голограммы тестовых объектов, в частности теста Сименса, по предложенной системе записи дали хорошего качества восстановленные ортоскопичес-кие или псевдоскопические изображения записанных объектов в зависимости от схемы их восстановления. [c.52]

При освещении полученной спекл-фотографии белым светом, помимо изображения объекта, восстанавливается, как и в радужной голографии, изображение горизонтальной щели и кругового отверстия. Свертка изображения щели и кругового отверстия определяет радужную окраску восстановленного изображения. Замена кругового отверстия Ач в экране Эч на узкую вертикальную щель позволяет записывать ахроматизированную радужную голограмму. Переход от радужных голограмм к голограммам типа композиционных осуществляется перенесением непрозрачного экрана в фокальную плоскость оптической системы. [c.53]

Голограмма диффузно-отражающих объектов записывается в два этапа [12] сначала по схеме (рис. 2.13) —первичные голограммы объектов, а потом с этой голограммы по схеме на рис. 2.10 с использованием пространственных фильтров (рис. 2.11)—радужные голограммы с квазикруговым обзором. Восстановления таких голограмм осуществляются по схеме, показанной на рис. 2.12. [c.55]

Цветовое размытие радужной голограммы типа Бентона анализировалось в работах [13—15], а разрешение изображения и цветовое размытие одноступенчатого голографического процесса исследовались в [16]. Вопросы голографического разрешения, аберрации, увеличения радужных голографических изображений, а также требования к ширине полосы пропускания для всех типов радужных голограмм рассматривались в [17]. Для оценки вышеперечисленных свойств радужных голограмм обратимся к комбинированной диаграмме на рис. 2.14. Эта диаграмма может изображать запись двухступенчатой радужной голограммы, если ввести следующие обозначения Н и Яг — соответственно первичная и вторичная голограммы объекта, Л — апертурная щель, 0 и Oj — изображения точек объекта, /[ и /г — соответствующие радужные изображения точек объекта, R—точечный источник опорной волны, С — точечный источник восстанавливающей волны. Если Oi, О2 и Л представляют собой соответственно изображения точек объекта и щели, [c.55]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...