Увеличение голограммы

Степень увеличения можно вычислить, разделив величину высшей пространственной частоты увеличиваемой голограммы на максимальную пространственную частоту, соответствующую разрешающей способности устройства ввода. Следует отметить, что при увеличении голограмм требуется высокая разрешающая способность системы фотографического увеличения по всему полю изображения. Поэтому при выборе объективов нельзя полностью полагаться на значение разрешающей способности, указанной в паспорте, а требуется знать полную частотно-контрастную характеристику объектива, измеренную как для центра поля зрения объектива, так и для периферии. [c.166]

Простейший вид искажений связан с различным увеличением голограммы при передаче по осям хну в этом случае нелинейная добавка отсутствует и искажения проявляются в изменении масштаба восстановленного изображения. [c.195]

Рис. 32. Трансформации восстановленного изображения, обусловленные изменением длины волны реконструирующего излучения. Если увеличить с одним и тем же масштабным коэффициентом k всю геометрию реконструкции голограммы Я, т, е. длину волны реконструирующего излучения размеры голограммы (х и др.), а также геометрию расположения реконструирующего источника относительно голограммы (размер г г и др.), то в силу того, что эффекты дифракции зависят только от отношения длины волны к размерам структуры, иа которой осуществляется дифракция, структура поля, восстановленного увеличенной голограммой, повторит Б том же масштабе структуру поля, восстановленного исходной голограммой. Соответственно реконструированное изображение О увеличится с Одним и те.м же масштабным коэффициентом k но всем пространственным осям

Таким образом, увеличению голограммы в т раз соответствует увеличение геометрии реконструкции, т. е. положения реконструирующего источника, объекта, а также размеров объекта, в т раз в поперечном направлении и в в продольном. [c.88]

Трансформации восстановленного изображения, обусловленные изменением длины волны реконструирующего излучения, весьма естественно объясняются исходя из простых масштабных соотношений. На самом деле, увеличим одновременно с одним и тем же масштабным коэффициентом k все геометрические параметры реконструкции, т. е. длину волны реконструирующего излучения размеры голограммы Я (увеличив соответственно размеры ее структуры), а также геометрию размещения реконструирующего источника 5 относительно голограммы (рис. 32, а, Ь). Очевидно, что поскольку эффекты дифракции определяются отношением длины волны к размерам элементов структуры, на которой осуществляется дифракция, углы дифракции лучей на увеличенной голограмме останутся прежними и, соответственно, вся конфигурация лучей 1, h, I3,. .., образующих реконструированное изображение, претерпит масштабное преобразование с тем же коэффициентом k. В том же соотношении увеличится и реконструированное изображение О. [c.88]

Первоначально голография изобреталась как метод электронной микроскопии, с тем, чтобы формировать изображения объектов, соизмеримых с атомами. Для получения неискаженного изображения с голограммы, записанной электронным пучком, необходимы два условия. Первое из них — это, чтобы радиус кривизны волнового фронта пучка видимого света был пропорционален отношению длины волны света к длине волны электронов. Такое изменение геометрии восстанавливающего пучка по сравнению с геометрией записывающего пучка должно сопровождаться соответствующим увеличением голограммы-оригинала, записанной с помощью электронного пучка. [c.620]

Увеличение голограмм также трудно осуществить. Обычные голограммы имеют пространственные частоты по крайней мере 1000 мм Большинство фотографических увеличителей не способны обеспечить такое разрешение. Следовательно, увеличение голограмм также редко используется. [c.621]

Частным случаем такого типа голограмм являются голограммы сфокусированного изображения, при записи которых фотопластинку помещают непосредственно в то место, где локализовано изображение, образованное с помощью линзы. Из уравнения (2.116) следует, что в этом случае Zj = О независимо от значений и Z . Это означает, что референтный и реконструирующий источники могут находиться на любом расстоянии от голограммы. Углы, образованные обоими пучками с осью системы, могут быть произвольными. Поскольку увеличение голограммы равно единице, то общее увеличение определяется увеличением линзы. [c.57]

Простое оптическое увеличение голограммы не может привести к цели, поскольку в этом случае, с одной стороны, изменился бы размер изображения, с другой стороны, возникли бы оптические аберрации, а при слишком большом увеличении голограммы вообще практически не наблюдалось бы дифракции света на ее структуре. Следовательно, необходимо производить запись сцены на голограмме, размеры которой сравнимы с размерами сцены. Легко попять, какие с этим связаны трудности, даже если бы современная техника могла бы решить эту задачу. [c.191]

Еще в 1948 г. Габор [11 —13, 24] подчеркивал возможность достижения удивительно большого увеличения (свыше одного миллиона) в результате двухступенчатого голографического процесса получения изображения с переходом от рентгеновских лучей длиной волны 1 А к лазерному свету длиной волны 6328 А, используемому при восстановлении изображения предмета. Однако некоторые [25] расценивали это как пустое увеличение голограммы, которое даст разрешение всего около 5000— [c.29]

Пока что мы предполагали, что коэффициент увеличения равен единице. Придадим ему теперь значение М, которое можно получить для электронного пучка в микроскопе или же путем оптического увеличения голограммы. Обозначим, как и в статье I, одним штрихом все параметры, относящиеся к получению голограммы, например к — длина волны де-Бройля, а двумя штрихами — параметры, относящиеся к восстановлению, например К — длина волны света. Мы можем получить теперь все параметры процесса восстановления из выражения (7) или из более простого выражения (9), постулируя, что все фазы, измеренные в интерференционных полосах, должны быть в процессе восстановления такими же, как и при получении голограммы. Следовательно, мы получим, например, из первого множителя перед знаком интеграла в выражении (9) условие == или г = [c.287]

Рис. Ц.7. Голограмма объектов (а), изображенных на рис. 11.6., и сильно увеличенный ее участок (б),

Обратимся к вопросу об увеличении голографического изображения. Сместим точечный предмет параллельно плоскости голограммы на величину Ар . Изображения 5 и 5" также сместятся, причем смещения эти, согласно формулам (61.6) и (61.8), равны [c.250]

Продольные увеличения П и П" определяются как отношения смещений изображений к смещению точки предмета в направлении, нормальном к голограмме. Из соотношений (61.5), (61.7) найдем [c.251]

Р1з сравнения (61.11) и (61.10) можно увидеть, что продольное и поперечное увеличения различны. Это означает искажение формы изображения в сравнении с объектом (трехмерным) изображение сплюснуто или растянуто в направлении к голограмме в зависимости от того, какое из увеличений больше У и У" или 17 и и" . Главное изображение подобно объекту только при выполнении условия rs = чему отвечает единственное положение предмета [c.251]

Из приведенного выше выражения для увеличения видно, что в голографии Фурье увеличенное изображение можно получить как за счет различия длин волн X н X, так и путем приближения объекта к голограмме (уменьшение г , которая действует, следовательно, как объектив микроскопа. [c.256]

Другой прием осуществления увеличенного изображения заключается в изготовлении репродукции голограммы в уменьшенном масштабе. Поскольку масштаб интерференционной структуры при этом уменьшился (скажем, в М раз), то углы дифракции для просвечивающего света соответственно увеличились (также в М раз). Следовательно, должен увеличиться и размер изображения. И действительно, простой расчет приводит к соотношению [c.256]

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]

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]

Принцип образования изображения в системе может быть рассмотрен как процесс двойной дифракции. Первая дифракция происходит на объекте 2, освещаемом плоской монохроматической волной, образуемой когерентным источником света /. Объект 2 расположен в передней фокальной плоскости объектива 3, который образует в своей задней фокальной плоскости 4 пространственный спектр объекта (т. е. осуществляет преобразование Фурье объекта). В плоскости голограммы 4, которая одновременно является передней фокальной плоскостью второго объектива 5, находится мультиплицирующий элемент, представляющий собой голограмму набора точечных источников, число и расположение которых соответствует желаемому числу и расположению размноженных изображений. В результате в плоскости голограммы 4 имеем произведение двух спектров Фурье объекта и набора точечных источников. Второй объектив 5 в свою очередь осуществляет преобразование Фурье объекта, находящегося в его фокальной плоскости. Как следствие. этого в плоскости изображения 6 получаем совокупность изображений исходного объекта, причем линейное увеличение системы 7 и размер изображений определяются соотношением фокусов объективов системы 7==/,//,. Очевидно, что размеры отдельных модулей могут быть большими (более 5—10 мм), они ограничиваются лишь полем изображения второго объектива 5. Это является большим преимуществом системы. [c.63]

Элементы волоконной оптики могут употребляться также и для передачи изображений объектов, находящихся в труднодоступных объемах, для последующей их регистрации на голограмме. При этом входной торец волоконного световода должен находиться в непосредственном контакте с поверхностью объекта (увеличение расстояния между торцом световода и объектом приводит к значительной потере разрешения) либо изображение предмета должно быть спроецировано на входной торец. жгута с помощью линзовой оптики. Каждое отдельное волокно такого жгута передает усредненный световой поток от участка объекта, соответствующего площади входного торца. По.этому изображение передается в виде мозаики 78 [c.78]

После первых работ Габора появились и первые результаты по созданию голографических микроскопов, в которых одна или обе ступени увеличения осуществлялись без помощи линз. Увеличение в таком безлинзовом микроскопе достигается путем применения на стадиях получения голограмм и восстановления волнового фронта источников излучения с различными длинами волн или при использовании пучков со сферическими волновыми фронтами, формируемыми с помощью фокусирующей оптики. [c.82]

Одним из возможных способов увеличения информационной емкости может служить использование трехмерных голограмм, получаемых, например, регистрацией на фотопластинку с толстым эмульсионным слоем нескольких волновых фронтов, ориентированных под разными углами. Таким способом можно увеличить удельную информационную емкость голограммы более чем на порядок. [c.97]

Как следует из изложенного, голограмму получают путем совместной обработки сигналов в зоне сканирования по поверхности изделия 2L, в которой наблюдают сигнал от дефекта 11 (или группы близко расположенных дефектов). С увеличением глубины залегания дефекта Н зону 2L увеличивают (если этому не препятствует форма изделия) по закону L = Я tg 0, где 0 30°, как отмечено ранее. Таким образом, совместная обработка сигналов дает возможность достигать большого значения линейной L или угловой 0 апертуры. По этому признаку рассматриваемый способ голографии называют методом синтезированной апер-туры. [c.397]

Ниже описано несколько экспериментов по цифровому восстановлению изображений с оптических и акустических голограмм [41, 81]. При восстановлении оптической голограммы Фурье [37] исходная голограмма с максимальной пространственной частотой, приблизительно равной 100 лин/мм [39], фотографически увеличивалась в 20 раз. После увеличения голограмма была введена в, ЦВМ в виде матрицы из 512 X 512 чисел, полученных в результате измерения видеосигнала на растре 512 X 512 элементов. [c.167]

Изменение масштаба обычно описывается величиной, пропорциональной т. е. отношению длины волны восстанавливающего света (Ха) к длине волны света, используемого при записи голограммы (X,). Увеличение голограммы обозначается т и определяется отношением поперечных размеров голограммы после увеличения к поперечным размерам голограммы-оригинала, т. е. т=хУх2=уУу2- Если радиусы кривизны записывающего и восстанавливающего волновых фронтов также изменяются, то общее поперечное увеличение мнимого изображения V дается выражением [c.620]

На рис. 1 приведена типичная схема установки, используемая для голографического определения размеров частиц. Освещение лучше всего осуществлять импульсным рубиновым лазером этот лазер эбеснечивает время экспозиции 10 с, которое требуется при paspeujennii в несколько микрометров и при средней скорости частиц 100 см/с. Естественно, что более высокие скорости требуют еще меньших экспозиций. Луч света рубинового лазера с модулированной добротностью проходит через пространственный фильтр, коллимируется (следует отметить, что коллимироваиие не является обязательным) и освещает исследуемый объем. Реальный объем, который может быть исследован, зависит от требуемого разрешения, но обычно он равен нескольким кубическим сантиметрам при размерах частиц от 2 мкм и более. Прежде чем записать голограмму, бывает выгодно ввести некоторое увеличение голограммы, чтобы облегчить требование к разрешающей способности регистрирующего материала. Исследуемый объем записывается целиком (на рис. 1 указаны типичные плоскости записи). Детали оптического оборудования таких систем зависят от специфики применения и природы исследуемого явления. [c.669]

На первом этапе эксперимента в марте 1981 года проверялось, возможен ли обмен голографической информацией между станцией Салют-6 и Центром управления полетами. Для этой цели по телевизионному каналу передавались доставленные в космос увеличенные голограммы тестовых объектов. На земле они переснимались с видеоконтрольного устройства и с них восстанавливались исходные изображении. Аналогично информация передавалась и в обратном направлении. Эксперименты показали, что по телеканалу полностью передается только низкочастотная часть голографической информации. После проведенных доработок прибора эксперименты продолжались. Были выбраны дли зкспонирования объекты и. процессы. В частности, была выбрана стеклянная пластинка, имитирующая иллюминатор станции с микродефектами наружной поверхности. Экспонировались также внутренние детали голографической установки. Эти работы "развеяли сомнения относительно возможности голографировании в космических условиих. Впервые были получены в космосе голограммы плоских и объемных объектов с вполне удовлетворительным качеством изображении. [c.122]

Опорная и освещающая объект волны могут формироваться в результате разделения расширенного волнового фронта лазерного чвлучения Е на две части (рис. 11.5, а). Одна часть фронта отражается от зеркала 3, а другая — рассеивается объектом наблюдения О. Оба волновых поля достигают фотопластинки Я, на которой регистрируется результирующая интерференционная картина— голограмма объекта О. На рис. 11.6 приведена обычная фотография некоторых объектов, на рис. 11,7, а — их голограмма в натуральную величину, на рис 11.7, б — участок той же голограммы при увеличении. Интерференционные кольца на голограмме — результат побочного эффекта, вызванного дифракцией света на пылинках, случайно оказавшихся на пути опорной волны. [c.241]

Осветим теперь голограмму сферической волной. В этом случае оба изображения и центр просвечивающей волны оказываются водной плоскости (рис. 11.11). Центральное пятнышко соответствует центру схождения просвечивающей волны, левое и правое изображения суть главное и дополнительное. Взаимная перевернутость изображений обусловлена противоположными знаками их поперечного увеличения (см. 61). [c.255]

В 60 было показано, что при идентичности опорной и просвечивающей волн изображение вполне подобно объекту и может отличаться от него только в результате дифракционного расширения изображения каждой точки (см. 63). Попытка получить увеличенное изображение (см. 61) неизбежно сопряжена, как оказывается, с дополнительным ухудшением качества изображения (так называемые аберрации изображения см. гл. XIII). Это обстоятельство требует к себе особого внимания, поскольку аберрации быстро растут по мере увеличения размеров голограммы и углов падения света. [c.261]

Рассмотрим сначала простейший случай голограммы плоской волны, когда опорная волна также плоская (ср. 58). В этих условиях слои почернения фотоэмульсии, отвечающие точкам синфазного сложения световых колебаний, располагаются параллельно биссектрисе угла между волновыми векторами ко и к опорной и предметной волн, причем расстояние между соседними слоями равно й = Я./281п /2б (см. упражнение 267). На рис. 11.13, а слои почернений условно обозначены сплошными линиями и изображены в сильно увеличенном масштабе. [c.262]

Первые лазерные голограммы были получены с помощью гелий-неонового лазера с длиной волны излучения >,==0,6328 мкм, работающего на нейтральных атомах. Существующие гелий-неоновые лазеры могут генерировать непрерывные колебания также в ближней инфракрасной области спектра на следующих длинах волн 1,15 мкм и 3,36 мкм, имеющие узкие спектральные линии, что позволяет с их помощью получать 1олограммы сцен глубиной в несколько десятков метров. Однако малая мощность излучения таких лазеров (0,1—0,5 мВт) ограничивает возможность их применения, так как в. этом случае для получения голограммы требуется большое время. экспозиции, составляющее десятки минут. При увеличении мощности гелий-неоновых лазеров путем увеличения длины газоразрядной трубки увеличивается и ширина спектральной линии, так что при мощности 100 мВт гелий-неоновый лазер позволяет регистрировать сцены глубиной не более 20 см. [c.36]

Синтез голограммы включает обычно четыре зтапа. На первом. этапе рассчитывают параметры световой волны амплитуда и фаза) при распространении ее от объекта к голограмме. При. этом исходят из того, что объект, освещенный когерентным светом, может быть адекватно описан ограниченной совокупностью точек, рассеивающих свет. Второй. этап состоит в том, что амплитуду и фазу кодируют с 1К)мощью действительной неотрицательной функции, 1 рафическое отображение которой и представляет собой синтезированную голограмму. Результирующая информация записывается в памяти вычислительной машины и на третьем. этапе отображается на выходном устройстве ЭВМ—графопостроителе или электронно-лучевой трубке, что. дает увеличенное изображение голограммы. Увеличение необходимо вследствие недостаточного разрешения печатных и отображаЮ1Цих устройств. На последнем — четвертом. этапе полученный на ЭВМ рисунок 10Л01 раммы уменьшается оптическим методом до размеров, соответствующих длине волны, использованной при расчете, и регистрируется фотографически в виде транспаранта (который представляет собой синтезированную голограмму). Если полученную таким образом голограмму осветить когерентным светом (от лазера), то восстановится изображение объекта. [c.69]

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]

Для получения акустич. голограмм в диапазоне высоких УЗ-частот начинают применяться нематич. и холестерич. жидкие кристаллы. Один из используемых в них для этой цели эффектов состоит в том, что под воздействием УЗ нарушается первоначальная ориентация молекул, что приводит к локальному увеличению рассеяния света, освещающего этот кристалл, и на нём формируется голограмма. [c.513]

При грубом квантовании синусоидальный сигнал представляется прямоугольными или ступенчатыми импульсами. Эти импульсы можно разложить в ряд Фурье. Первые тармоники ряда дадут обычное точное преобразование Фурье. Остальные гармоники также будут давать преобразование Фурье, но с увеличением масштаба по оси частот в число раз, равное кратности гармоники. Соответствующие этим кратным преобразованиям голограммы, наложенные на основную голограмму, дадут мешающие искаженные изображения. Оптимальным расположением уровней квантования можно добиться уменьшения интенсивности мешающих компонент. [c.42]

Практически все устройства для записи голограмм являются сканирующими устройствами, т. е. осуществляют запись отсчет за отсчетом. Отдельные виды таких устройств можно отнести к промежуточному классу матричио-сканирующих. Они осуществляют запись сразу группы (обылно расположенных вдоль линии, перпендикулярной сканированию) отсчетов голограммы. Матрично-сканирующие приборы создаются для увеличения скорости воспроизведения изображений. Существующие матрично-скани-рующие устройства осуществляют двухградационную запись. [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...