Голография—Регистрирующие среды

Голография—Регистрирующие среды 56 [c.481]

Такой двухступенчатый процесс записи и восстановления волнового фронта, несущего информацию о предмете, и называется голографией, а зафиксированная на какой-либо регистрирующей среде пространственная структура световой волны — голограммой. [c.9]

Одним из важнейших моментов голографии является запись интерференционной картины светочувствительной средой. Именно свойства регистрирующей среды чаще всего определяют и возможность использования того или иного голографического метода. [c.37]

Обычно пригодность регистрирующей среды для голографии определяется ее частотно-контрастной характеристикой. Частотно-контрастная характеристика — это функция пространственной частоты, описывающая преобразование контраста объекта в контраст фотографического изображения. Принято считать регистрирующую среду пригодной для получения голограммы, если наибольшая пространственная частота интерференционной картины в плоскости не вызывает падения частотно-контрастной характеристики ниже 5—10%. [c.37]

Кроме галогенидосеребряных сред в настоящее время уже разработан и применен ряд других регистрирующих сред, пригодных для голографии. В первую очередь надо упомянуть обратимые фотохромные среды, изменяющие свой цвет под действием света и допускающие многократное использование. [c.38]

Как известно, информация об объекте фиксируется на голограмме в виде совокупности интерференционных полос, причем расстояние между соседними полосами имеет порядок длины волны света, используемого в процессе получения голограммы. Следовательно, максимально возможная плотность записи информации обратно пропорциональна квадрату длины волны света с коэффициентом пропорциональности порядка единицы. Например, если для записи информации используется излучение гелий-неонового лазера (с длиной волны равной 0,6.3 мкм =, = 0,63- 1() см), то на I см голограммы можно записать до 3- К)" бит (бит — это двоичная единица информации, принимающая значения 0 или I). При этом, естественно, предполагается, что регистрирующая среда, на которой записывается голографическое поле, обладает разрешающей способностью, превышающей 2000 линий/мм. Такие вещества, как указывалось ранее, существуют и широко используются в голографии. [c.96]

Стабильность пространственных параметров слоя является важным параметром для любых применений фотографии, в которых необходимо сохранить точность пространственных соотношений для записанного сигнала, например положение интерференционных полос голограммы. Пространственные изменения зависят как от типа эмульсии, так и от природы материала подложки (основы), а также от их толщины, температуры, относительной влажности, давления, механических напряжений и условий фотографической обработки. Разумеется, абсолютной пространственной стабильности не существует, и даже стеклянные пластинки подвергаются небольшим изменениям, что приводит уже к более сильным изменениям зависящих от них параметров. Однако изменения, происходящие под влиянием условий внешней среды, с которыми приходится сталкиваться в таких применениях, как голография, являются, как правило, обратимыми иными словами, искажениями записанного сигнала, обусловленными пространственными изменениями регистрирующей среды, можно пренебречь, если считывание информации и ее запись проводятся при одних и тех же условиях, в частности при тех же температуре и относительной влажности. [c.130]

Три типа газовых лазеров гелий-неоновый, аргоновый и криптоновый позволяют получать до 40 различных линий лазерного излучения. Однако большинство этих линий являются относительно слабыми и лишь очень немногие используются для целей голографии. В табл. 1 приведены диапазоны длин волн излучения рассматриваемых газовых лазеров. Специалисту по голографии нужно обязательно знать диапазоны излучения газовых лазеров, поскольку спектральный состав излучения играет важную роль при определении пригодности имеющейся регистрирующей среды и ее чувствительности. Это оказывается также существенным при получении цветных голограмм или цветных мультиплексных голограмм. В табл. 2—4 перечислены параметры гелий-неонового, аргонового и криптонового лазеров, а также приведены диапазоны длин волн и соответствующие мощности выходного излучения, которые специалисты по голографии могут получить от большинства существующих газовых лазеров. [c.290]

Можно приобрести многие сверхмощные (15—20 Вт) аргоновые и криптоновые ионные лазеры, но из-за своих больших размеров, громоздкого источника питания и необходимости обязательного охлаждения эти лазеры мало пригодны для голографии. Мощностью излучения лазера совместно с чувствительностью регистрирующей среды обычно определяется время экспонирования, которое в свою очередь определяет восприимчивость оптической системы к вибрациям, тепловой турбулентности и т. п. От мощности выходного излучения лазера зависит также поле объекта, которое можно зарегистрировать за приемлемое время экспонирования. [c.292]

Будущее голографии зависит от регистрирующих сред. Большинство ограничений, связываемых с сегодняшними применениями голографии, можно приписать применению неоптимальных реги- [c.294]

Голография первоначально предназначалась для улучшения изображений в микроскопии. Однако к настоящему времени голо-графические микроскопы разработаны еще недостаточно, чтобы их можно было широко применять. Такое неудовлетворительное состояние дел связано с требованиями,, касающимися получения высокого разрешения и качества изображения. В будущем более тесное сотрудничество специалистов по оптике с биологами и медиками, по-видимому, приведет к тому, что голографический микроскоп получит общее признание как необходимый оптический прибор, Разработка регистрирующих сред более высокого качества и разнообразных по свойствам, более целесообразный подход к решению задач, которые ставят биология и медицина,— все это позволит сделать голографический микроскоп полезным и широко используемым прибором. [c.632]

При рассматривании голограммы элементарные волны в соответствии со своей фазой складываются на сетчатке глаза 6, формируя изображение элемента 7 на поверхности объекта 8. Множество восстановленных элементарных изображений составляет единое непрерывное восстановленное изображение объекта 8. Есть еще направления (высшие дифракционные порядки), в которых могут возникнуть дифрагированные пучки света. Однако для изобразительной голографии эти высшие порядки не имеют существенного значения, так как легко устраняются увеличением толщины слоя регистрирующей среды. [c.16]

Следующим важным требованием, предъявляемым к светочувствительным пластинкам и пленкам для изобразительной голографии и голографического кинематографа, является стабильность толщины слоя готовой голограммы на весь период ее хранения и воспроизведения голографического изображения. Усадка же слоя регистрирующей среды (изменение толщины), возникающая в результате химико-фотографической обработки и сушки и существенно влияющая на качество воспроизводимого изображения, должна в процессе обработки контролироваться с целью обеспечения требуемых спектральных характеристик конечного голографического изображения. [c.59]

Длительность процесса регистрации тем меньше, чем больше мощность светового излучения, падающего на регистрирующую среду. Для получения голограммы предмета заданных размеров требуется соответствующая мощность излучения. Так, например, для предметов размером порядка 1 дм при использовании обычных фотографических материалов, применяемых в голографии, и времени экспонирования от единиц до десятков секунд мощность излучения должна быть от единиц до десятков милливатт. В случае, если тот же источник будет использован для регистрации голограмм предметов большего размера, трудно обеспечить достаточную механическую стабильность, так как время экспонирования увеличится до десятков минут. Поэтому необходимо, насколько это возможно, сократить время экспонирования. Для этого необходимо прежде всего увеличить мощность источника. Требуемая мощность определяет выбор соответствующего лазера. При этом может быть использован либо лазер непрерывного действия, либо импульсный лазер. [c.121]

Информацию, содержащуюся в изображении, можно записать либо поточечно, раскладывая изображение на малые элементы и последовательно нанося их на регистрирующий материал (например, на ленту и т. п.), либо интегрально на плоскости, либо в объемной регистрирующей среде. В классических методах используются первые два типа записи. В голографии запись изображения методом разложения практически не применяется и, следовательно, регистрирующая среда должна быть плоской или объемной. Рассмотрим различные типы материалов, используемые для плоской и объемной записи, и опишем характеристики материалов и их свойства, а также методы их обработки и хранения. Ввиду того, что запись может быть как амплитудной, так и фазовой, характеристики материалов необходимо рассматривать также с точки зрения реализации этих двух способов регистрации. [c.139]

Фотографические материалы могут использоваться в голографии как для амплитудной, так и для фазовой записи. Фазовая запись осуществляется либо за счет изменения показателя преломления слоя, либо вследствие образования поверхностного рельефа. Кроме фотографических материалов существует ряд других регистрирующих сред, которые исследуются с точки зрения возможности использования для записи голограмм. [c.140]

Таким образом, предельное разрешение голографии Френеля приближенно равно удвоенному разрешению регистрирующей среды. У лучших фотоэмульсий, например у спектроскопических пластинок 649 F, выпускаемых фирмой Кодак , разрешение составляет около 0,5 мкм. Поэтому независимо от длины волны света, используемого при регистрации, в голографии Френеля невозможно добиться разрешения, лучшего чем 1 мкм. В 1965 г. нами [29] был предложен метод безлинзовой голографии Фурье. Дальнейшие исследования [27—31] показали, что с ее помощью можно значительно повысить реальное разрешение. Достижению этой же цели способствует также предложенный нами в 1965 г. [31] метод компенсации потерь разрешения для протяженных источников с помощью схемы корреляционного восстановления. [c.140]

Регистрирующие среды, применяемые для фиксации голограмм, должны иметь высокую пространственную разрешающую способность (3000. .. 400 линий на 1 мм), что необходимо для регистрации тонкой микроструктуры интерференционной картины, возникающей в плоскости формирования голограммы. Это требование находится в противоречии с условием высокой энергетической чувствительности фотоэмульсии, поэтому реальные материалы, используемые в голографии, отличаются низкой светочувствительностью (0,01 единицы светочувствительности по сравнению с 35. .. 250 единицами для крупнозернистых материалов, используемых в обычной фотографии). [c.511]

С другой стороны, большая длина волны расширяет возможности ГНК, поскольку объекты, непрозрачные для оптических волн, становятся прозрачными для акустических. Это свойство позволяет разглядывать исследуемый объект по всему объему. Результатом применения такого акустического метода является изображение внутренней структуры трехмерного испытуемого объекта. Это изображение особенно полезно при определении местонахождения различных дефектов внутри исследуемого объекта. Акустическая голография обладает целым рядом других преимуществ при формировании видимых изображений облученного звуком объекта. В частности, к этим преимуществам относятся способность к визуализации трехмерного изображения в реальном времени, быстрая запись и обработка акустической информации, огромная глубина поля зрения, относительная нечувствительность к турбулентности окружающей среды, способность к переработке информации об объекте, полученной от отдельных выбранных точек объекта, определение местоположения дефектов в объектах и, наконец,способность регистрировать сигналы с существенно более низкими мощностями, чем в любом другом случае, [c.327]

Способность доплеровской голограммы регистрировать значения меняющегося волнового поля в каждый данный момент времени не является пределом возможностей голографии в направлении отображения временных характеристик волновых полей. Оказалось, что, записав голограмму в так называемой резонансной среде, можно, кроме того, также и запомнить, а затем воспроизвести всю последовательность изменений волнового поля во времени. [c.725]

К рез истрирующим средам в голографии предъявляется ряд особых требований. Во-первых, регистрирующие среды должны иметь высокую разрешающую способность, позволяющую фиксировать отдельные дифракционные линии, во-вторых, хорошую контрастность, которая обеспечивала бы получение достаточного различия между темными и светлыми участками голограммы. Применительно к фото-.эмульсиям, которые наиболее широко используют в голографии, эти требования достаточно противоречивы. [c.37]

При записи картины Интерференции между объектным и референтным излучением в объёме регистрирующей среды формируются трёхмерные голограммы. Эти голограммы при соответствующем выборе толщины слоя восстанавливают одно изображение. Для восстановления такими голограммами С. и. используют восстанавливающую волну, сопряжённую опорной. В случае плоской опорной волны требования сопряжённости обеспечиваются автипараллельвостью распространения восстанавливающей волны. В случае расходящейся опорной водны в качестве восстанавливающей служит волна, сходящая к источнику опорной волны. Наряду с методами формирования сопряжённых волн и изображений с помощью стационарных голограмм существуют методы, основанные на использовании динамич. голографии. [c.601]

В последнее время большее внимание в голографии стали привлекать новые среды однократного и многократного использования, которые можно применять для динамической записи голограмм, записи непосредственно электрическим сигналом и т. д. Из новых реверсивных регистрирующих сред следует упомянуть органические и неорганические фотохромные материалы, электрооптиче-ские кристаллы, фотзтермопластики, жидкие кристаллы, магни- [c.66]

В настоящей книге рассматриваются информационные аспекты голографии, производится позвенный анализ голографической с1 стемы, исследуются ее характеристики. Наибольшее внимание здесь уделяется звену записи, характеристики которого в значительной степени зависят от свойств регистрирующей среды. Рассматривается также передача голографически закодированной информации по каналам связи. Часть материала книги посвящена когерентной оптической обработке информации. [c.6]

Для того чтобы определить основные свойства голографического процесса, приведем здесь математические соотношения, описывающие голографию Френеля в предположении, что запись всуществляется в тонком слое регистрирующей среды. Начнем рассмотрение с внеосевой голографии, а габоровскую голографию будем считать предельным случаем внеосевой голографии, когда [c.155]

Цветными называют голограммы, способные воспроизводить цветные изображения. В сущности цветные голограммы — это мультиплексные голограммы, восстанавливающие перекрывающиеся изображения, каждое в своем цвете. Поэтому вопросы, рассматриваемые в настоящем параграфе, в значительной степени связаны с результатами, полученными в 5.2. Как и в случае мультиплексных голограмм, возникают различные проблемы в зависимости от того, используются ли тонкие, т. е. поверхностные, голограммы или регистрирующая среда имеет заметную толщину. Голограммы, записанные на тонком материале, восстанавливают многократно повторяющиеся изображения, которые соответствуют многим дифракционным порядкам. Имеется несколько способов устранения нежелательных порядков. Голограммы, записанные в толстой среде, из-за усадки или набухания эмульсии могут не восстанавливаться освещением с исходной длиной волны. Если, например, рассматривать красные и белые изображения, то в противоположность черным и белым необходимо учитывать эффекты дисперсии. В случае голограммы сфокусированного изображения, поскольку расстояние между голограммой и голографируемым изображением оказывается более коротким, таких проблем возникает меньше. Прекрасный обзор многих работ, проводившихся на начальном этапе развития цветной голографии, можно найти в книге Кольера и др. [2]. [c.214]

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]

Из большого числа регистрирующих сред для голографии, которые исследованы и разработаны в нашей стране и за рубежом, наибольшее практическое значение для изобразительной голографии и голографического кинематографа имеют в настоящее время и в ближайшей перспективе галогенидосеребряные среды и материалы на основе бихромированной желатины. [c.56]

Смотреть страницы где упоминается термин Голография—Регистрирующие среды : [c.38] [c.57] [c.301] [c.209] [c.155] [c.729] [c.276] [c.120] [c.216] [c.390] [c.392] [c.408] [c.511] [c.214] [c.56] [c.728] [c.276] [c.276] [c.276] [c.277]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...