Особенности голографического изображения

Очень интересной и важной особенностью голографического изображения является его малая чувствительность к повреждениям и дефектам фотоматериала, на котором оно записано. Механизм такой устойчивости достаточно прост — каждая точка восстановленного изображения формируется лучами, идущими со всех участков голограммы (наприм , изображение кулона на рис. 37, с формируется лучами А, /2, 98 [c.98]

Глава П.З. ОСОБЕННОСТИ ГОЛОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ И ЕГО СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ [c.220]

Особенности голографического изображения [c.220]

При голографии изображение зашифровывается в фотослое в виде волновой картины, которая проявляется при интерференции ее волн с волнами источника, освещающего негатив для его рассматривания и фото- или киносъемки. Особенности голографического изображения — объемность, большая разрешающая [c.99]

Одно из весьма существенных свойств голографического изображения заключается в том, что оно может воспроизводить градации яркостей объекта в очень широком динамическом диапазоне, т. е. такое изображение передает одновременно без искажений как очень яркие, так и достаточно тусклые детали объекта. В обычной фотографии динамический диапазон воспроизведения яркости объекта ограничен так называемой широтой фотографического материала. На рис. 37, а представлена характеристическая кривая фотоматериала — зависимость оптической плотности почернения фотопластинки D от логарифма экспозиции Е. Распределение яркости фотографического изображения оказывается искаженным по сравнению с оригиналом уже в силу самого логарифмического характера зависимости коэффициента пропускания от экспозиции. Однако особенно сильно ограничения широты фото-96 [c.96]

Известно, что свойства голографических изображений и, как следствие, возможности их практического использования определяются особенностью схемы регистрации волнового фронта. Хорошо изучены голографические схемы Д. Габора, Ю.Н. Денисюка, Э. Лейта, схема фурье-голографии, с каждой из которых связаны крупные направления исследований и приложений. Поэтому указанный поиск целесообразно связывать с выбором нетрадиционной схемы регистрации голограмм. Такой схемой оказалась голографическая регистрация сфокусированных изображений. [c.5]

Действительно, свойства голографических изображений и, как следствие, возможные области их практического использования в значительной степени определяются особенностями схемы регистрации голограммы, в первую очередь, взаимным расположением источника излучения, объекта и плоскости регистрации. [c.8]

Для воспроизведения голографических изображений, в особенности больших размеров, со значительной глубиной передаваемого пространства и для больших аудиторий целесообразно применение лазеров на парах металлов, например меди. Активный элемент лазера — газоразрядная трубка, содержащая медь. Разрядный канал нагревают до температуры около 1500°С, что обеспечивает необходимое давление паров меди. Газоразрядные трубки вследствие такой высокой температуры изготавливают из окиси алюминия или окиси бериллия. Для предотвращения конденсации паров металла на холодных торцевых окнах в трубку добав- [c.48]

Поиски путей создания голографического телевидения ведутся со времени получения первых голографических изображений в лазерном свете. Однако произведенные на протяжении истекших лет оценки до сих пор не привели к появлению каких-либо конкретных идей, которые могли бы быть положены в основу создания систем голографического телевидения. Это обусловлено принципиальными особенностями телевизионных процессов, которые значительно уступают кинематографическим по максимальному количеству информации, которое может быть передано. При этом телевизионные системы более сложные и требуют более значительных затрат на их осуществление. [c.152]

В процессах изобразительной голографии и особенно голографического кинематографа возможны нарушения слитности изображения, т. е. появление искажений в виде нескольких несовмещенных контуров объекта. Если такие несовмещения велики, изображения воспринимаются как двойные и тройные, смещенные в пространстве по отношению к основному. [c.226]

Особенно значительное светорассеяние обусловливается пленками, на которых регистрируются голографические изображения. Прп этом светорассеяние, происходящее в пределах малых углов (порядка нескольких минут), снижает резкость, а в пределах более значительных углов (порядка нескольких градусов или нескольких десятков градусов) приводит к уменьшению контраста. Именно такого характера светорассеяние учитывается величиной кык в формулах (11.209) и (П.210). [c.244]

На протяжении последних двадцати лет голография дала исключительно эффектный способ создания безукоризненных по качеству трехмерных изображений. Появилась самостоятельная область голографической техники — изобразительная голография, которая прочно вошла в нашу жизнь и продолжает интенсивно развиваться, особенно в направлении повышения качества голографического изображения. [c.274]

Так же как и в фотографии, при индивидуальном наблюдении голографического изображения не возникает особенных затруднений. [c.191]

В этой главе рассмотрим, как формируются голографические изображения и особенно где они формируются. Сначала проанализируем случай стандартной (обычной) голографии, когда при восстановлении изображения используется та же оптическая Схема, что и при записи. Затем определим изменения, которые происходят с точечным изображением в результате модификации оптической схемы на стадии восстановления голограммы. Наконец, рассмотрим общие принципы голографии с точки зрения исследования интерференционных полос, которое будет приведено в гл.4. [c.41]

Свойства рассмотренных голограмм зависят от особенностей записи. Если глубина записи интерференционной картины в регистрирующем материале соизмерима с периодом полос, то такие голограммы называются плоскими. Объемными голограммами принято считать голограммы, у которых расстояние между интерференционными плоскостями значительно меньше толщины регистрирующей среды. Качество голографического изображения характеризуется прежде всего дифракционной эффективностью голограммы. Эта величина определяется отношением интенсивности света первого дифракционного порядка к интенсивности восстанавливающего [c.305]

Следует отметить ряд особенностей голографического процесса, важных с точки зрения его практического использования. Во-первых, он имеет существенное сходство с интерферометрией, и поэтому во время экспозиции голограммы должны быть обеспечены очень стабильные условия. Относительное смещение фотографической пластинки и объекта в течение этого времени, достигающее порядка четверти длины волны, может смазать тонкую структуру интерференционных полос и, таким образом, не будет восстановлено никакого изображения. Во-вторых, поскольку наблюдается интерференция между волнами, которые могут распространяться вдоль существенно различных оптических путей, необходимо использовать свет с высокой степенью когерентности. Разность оптических путей можно оценить геометрически, однако для объекта произвольной формы она может составлять несколько сантиметров. Конечно, лазер обеспечивает необходимую для этого временную и пространственную когерентность. В-третьих, для того чтобы получить хорошее поле зрения, необходимо использовать фотографическую эмульсию с весьма высокой разрешающей способностью. Это требование вытекает из того обстоятельства, что если угол между осью опорного пучка и некоторым произвольным рассеянным лучом, идущим от объекта, равен 0, то расстояние между интерференционными полосами б определяется соотношением [c.183]

Установленная формальная аналогия, разумеется, не случайна. Как при голографировании, так и при отображении в линзовой либо зеркальной оптической системе речь идет о преобразовании одной сферической волны (предмета) в другую, также сферическую волну (изображения). Формальный вид закона такого преобразования (линейное преобразование кривизны волновых фронтов) предопределен самой постановкой задачи и никак не связан с конкретным способом его реализации. Любой способ, голографический или линзовый, может только изменить кривизну исходного волнового фронта в определенное число раз и добавить к ней новое слагаемое ), но не более того. Анализ физического явления, призванного осуществить эту процедуру, конкретизирует физический смысл соответствующего множителя и слагаемого и их зависимость от характеристик явления и конструктивных особенностей системы. Последнее оказывается очень существенным при сравнительном рассмотрении разных способов. Как уже упоминалось, применение разных длин волн на первом и втором этапе предоставляет голографии неизмеримо более широкие возможности, чем аналогичный фактор в линзовых и зеркальных системах (различие показателей преломления в пространстве изображений и предметов, иммерсионные объективы микроскопов, см. 97), ибо можно использовать излучение с очень сильно различающимися длинами волн, например, рентгеновское и видимое (когда будет создан рентгеновский лазер). [c.253]

Таким образом, мы кратко обсудили вопросы формирования изображения, а также различные параметры и свойства, от которых зависит изображение как в обычных, так и в голографических системах формирования изображения. Строго говоря, голографический процесс не является процессом формирования в обычном смысле, особенно когда речь идет о восстановлении мнимого изображения. Формирование изображения означает, что световое поле проецируется или переносится с одной плоскости на другую. Если этот перенос является абсолютно линейным, то система формирования изображения свободна от любых аберраций. В голографии воспроизводится исходный волновой фронт, и, следовательно, перенос осуществляется как бы сам на себя. Несмотря на эти фундаментальные различия, изображения, получаемые в обычных оптических системах, и изображения, восстанавливаемые с голограммы, могут описываться одними и теми же параметрами, вычисляемыми одинаковыми методами. [c.76]

Если объект располагается очень близко к голограмме или изображение объекта формируется в непосредственной близости к голографическому записывающему устройству, мы получаем голограмму сфокусированного изображения. Поскольку в этом случае восстановленное изображение располагается вблизи от голограммы, лучи света разных длин волн не смогут разойтись на большой угол, прежде чем будет сформировано изображение. Это означает, что для освещения голограммы можно применять источник, имеющий широкий спектр излучения. Это свойство делает голограмму сфокусированного изображения особенно полезной при использовании в дисплеях [2, гл. 9]. [c.145]

Во-вторых,, если голограмма записана путем изменения геометрического рельефа поверхности, то она может быть покрыта тонким отражающим свет слоем алюминия, серебра или иного материала, и, таким образом, при восстановлении изображения ее можно освещать светом любой длины волны. Благодаря этому свойству голограммы, записанные в видимой области спектра, можно затем использовать в инфракрасном диапазоне. Данное свойство отражательных голограмм особенно полезно при изготовлении голографических дифракционных решеток. [c.196]

За исключением случая применения коллимированного объектного пучка, нет необходимости в том, чтобы диаметры линз и фокусирующих зеркал были бы равны диаметру объекта. Это позволяет удешевить аппаратуру, предназначенную для исследования крупных объектов. Если размеры объекта больше голограммной пластинки, то для сужения объектного пучка до диаметра голограммы потребуются линзы. Для этой цели можно применять простые линзы с таким же оптическим качеством, какое требуется для обеспечения необходимого качества изображения окончательной интерференционной картины. Тот факт, что в голографических интерферометрах оптические элементы не обязательно должны обладать очень высоким оптическим качеством, приводит к значительному удешевлению аппаратуры, особенно в случае больших апертур. [c.512]

На рис. 42 показана схема измерения максимального контраста фотоматериала, экспонированного по схеме рис. 41. Здесь ) — лазер 2 — коллиматор 3 — голограмма 4 — изображение шара, воспроизводимое голограммой 5 — изображение черного отверстия в шаре 6 — фотоприемник. Перемещая фотоприемник 6 из положения а в положение б, измеряют интенсивность излучения в восстановленном изображении шара на белой поверхности и черном отверстии. Схемы рис. 41 и 42 могут быть применены для исследования отражательных голограмм. Если голограмма восстанавливается белым светом с определенной цветовой температурой, а фотоприемник имеет спектральную характеристику, приведенную к спектральной характеристике глаза, то измеренные значения дифракционной эффективности и шума более правильно и объективно учитывают физиологические особенности восприятия зрителем. Тест-кадр голографического фильма для измерения максимального контраста показан на фото 4. [c.85]

Главной особенностью объективов, формирующих трехмерное изображение в голографическом кинематографе и изо- [c.127]

Эти формулы позволяют количественно оценить дифракционную эффективность, угловую и спектральную селективность голограмм, что имеет важное значение для создания систем и процессов в изобразительной голографии, голографической диа- и кино-проекции, в особенности при цветных изображениях. [c.207]

Особенности и параметры пятнистой структуры находят полезное применение в голографической спекл-интерферометрии, но в большинстве случаев практического использования оптической голографии как средства визуализации появление пятнистой структуры серьезно снижает качество изображения. [c.234]

По своей физической природе идеальный голографический процесс передачи яркости деталей изображений (объект — изображе-вие) является линейным. Однако многие факторы нарушают эту линейность, особенно в области низких и высоких значений яркости. Главной характеристикой, определяюш,ей передачу контраста в голографическом процессе, является характеристическая дифракционная кривая фотоматериала, рабочей частью которой является приблизительно прямолинейная часть зависимости дифракционной эффективности от объектной составляющей экспозиции при неизменном значении опорной составляющей. В верхней части прямолинейный участок ограничивается предельным значением дифракционной эффективности в нижней части — уровнем шума, который определяется главным образом светорассеянием в слое, зависящим от опорной составляющей. Уровень шума определяется при этом коэффициентом i,v, равным отношению интенсивности рассеянного света к интенсивности восстанавливающего пучка (рис. 134). [c.243]

В изобразительной голографии, особенно в голографическом кинематографе, могут возникать геометрические искажения, т. е. отличия формы объемных изображений от формы оригинальных объектов. [c.258]

Голографическое изображение характеризуется рядом особенностей, связанных с тем, что для его получения используется высококогерентное излучение лазера. [c.23]

Следует отметить также уникальную особенность голографического метода, позволяющего получать изображения объектов через мутные среды, например матовые стекла, за счет апосте- [c.53]

Особенности голографической регистращ1и сфокусированных изображений с использованием в качестве опорной волны части рассеянного объектом излучения позволяют, в принципе, создать компактное устройство для голографирования (голографическую камеру), позволяющее использовать лазер только на этапе регистрации, причем используемый лазер может генерировать излучение в многомодовом режиме и характеризоваться малой длиной когерентности. [c.44]

В этом приближении были выведены основные соотношения, определяющие и другие особенности радужного голографического изображения, при котором восстановленные изображения не имеют аберрации. На практике увеличение или уменьшение голографических изображений приводит к аберрации. Если возникает необходимость более летального исследования процесса образования изображения с учетом аберраций, то нужно включить члены более высокого порядка биномального разложения [c.66]

По сравнению с обычными фотографиями изображения, получаемые по методу голографии, обладают тем преимуществом, что они трехмерны. Мнимые изобрал<ения полностью воспроизводят без каких бы то ни было искажений взаимное расположение реальных предметов в пространстве. Если при рассматривании голограммы одни предметы заслоняются другими, то достаточно смевтить в сторону глаз, чтобы увидеть и заслоненные предметы. Часть голограммы действует как целая голограмма. Например, для воспроизведения изображения годится каждый кусочек разбитой голограммы. По мере уменьшения размеров юлограммы ослабевают лишь четкость изображения (разрешающая способность) и ощущение объемности. Эта особенность голографического метода связана с тем, что при экспонировании, как правило, все части фотопластинки подвергаются действию света, рассеянного всеми точками предмета. Поэтому в каждой части голограммы хранится в закодированной форме изображение всего предмета. Вопрос о разрешающей способности голограмм будет разобран в 57 (пункт 5), как частный случай общего вопроса о разрешающей способности оптических приборов. [c.352]

Процес восстановления фронта волны был открыт в 1947 году Дэн-нисом Габором из Имнериэл Колледж в Лондоне. В последующие годы Габор систематически совершенствовал этот метод, особенно стремясь применить его в электронной микроскопии. Другие ученые тоже внесли значительный вклад — особенно Хуссейн Эль-Сум и Поль Киркпатрик из Стрэнфордского университета. Однако отсутствие подходящего источника когерентного света (т. е. света, все волны которого в фазе) ограничивало их возможности. Изобретение лазера в 1960 году открыло путь новым успехам в области фотографирования методом восстановления фронта волны. Авторам статьи удалось получить в лаборатории Мичиганского Университета трехмерные (объемные) голографические изображения высокого качества, используя газовый лазер как источник когерентного света, а также ряд новых приемов (рис. 4). Возрождению интереса к возможным использованиям столь интригующего фотопроцесса способствовал результат этой работы, а также неисследованные еще возможности лазера как источника когерентного света. [c.89]

Несколько исследователей применили голографию к изучению биологических образцов. Им удалось получить сильно увеличенные объемные изображения таких объектов. Среди ученых, исследующих эту сферу использования голографии, мы назовем Г. В. Строука из Нью-Йоркского государственного университета в Стоуни Брук (бывшего института штата Мичиган) и Джона ф. Берка из Гарвардской Медицинской школы — они использовали черно-белые голографические изображения,— и Рауля Ф. ван Лайтена из Американской оптической Компании — он провел несколько особенно интересных и разнообразных работ с биологическими образцами. [c.106]

ЗАПОМИНАЮЩИЕ ГОЛОГРАФИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА используют голография, способ записи, хранения н восстановления информации, представленной в двоичном коде, алфавитно-цифровом виде или в виде изображений. Информация может быть записана как плоская или объёмная, амплитудная, фазовая или поляризационная голограммы (см. также Голография). При этой достигается большая плотность хранения ( 105бит/мм ), высокая помехоустойчивость и надёжность. Благодаря этим особенностям 3. г. у, перспективны для создания памяти ЭВМ. [c.50]

Очень часто изображения реальных сцен, фотоснимков и т. п., заданные в виде распределения интенсивности света (яркости свечения или освещенности), необходимо преобразовать в фазо-модулированный световой поток, т. е. в прострацственно-коге-рентный световой поток, в сечении которого фаза волны меняется в соответствии с законом распределения интенсивности исходпой картины. Особенно часто это необходимо в схемах голографической записи, в схемах оптической обработки информации с когерентными н частично когерентными источниками излучения. Связано это с возможностью повысить отношение сигнал-шум ца выходе в Этих схемах, улучшить цх практические характеристики [c.230]

Голографическая система, как, впрочем, и линзовая, до регистрации изображения объекта плоским детектором сохраняет, хотя и в ограниченном объеме, пространственную информацию, относящуюся ко всем трем измерениям. При регистрации изображения детектором, плоскость которого расположена перпендикулярно направлению распространения света (оси г), информация об относительном расположении деталей в этом направлении теряется полностью или частично (частично в том случае, если имеются априорные данные об относительных размерах деталей объекта или о других характеристиках объекта). Однако регистрируя объект плоским детектором последовательно, во множестве положений по оси 2 или непосредственно объемным детектором, устанавливаем и данные, касающиеся расположения деталей объекта в. третьем измерении. Очень важно при этом установить особенности передачи пространственной информации по оси 2, в частности, и разрешаютцую способность системы по этому направлению. [c.93]

Влияние нелинейности системы в целом и отдельных ее звеньев в голографической и в большинстве других светоинформационных систем существенно отличаются. Это объясняется двумя причинами. 1. Построение голо-графической системы как системы получения изображений и операции, проводимые в ней, основаны на принципах, справедливых для линейных систем. 2. Важную роль здесь играет фазовая составляющая, которая делает систему особенно чувствительной к нелинейным влияниям. [c.95]

При этом интересно сравнить интерферограммы, получаемые средствами голографической и спекл-иитерферометрии, тем более что регистрация в фурье-плоскости приводит к любопытным особенностям. Следует отметить, что изображение, которое восстанавливает спеклограмма, зарегистрированная в фурье-плоскости, является фурьеюбразом объекта. В силу того, что такая спеклограмма является голограммой интенсивности, воспроизвести структуру объекта по квадрату модуля фурьеюбраза не удается. Иначе [c.159]

Введение Лейтом и Упатниексом [8—10] внеосевой опорной волны устранило проблему интерференции сфокусированного восстановленного изображения и когерентного шумового фона, которая является характерной особенностью габоровского голографического процесса [3—5]. Внеосевая опорная волна вводит в голографический процесс оптическую несущую частоту. Пространственная частота несущей пропорциональна углу между объектным и опорным волновыми фронтами. При восстановлении изображения эта пространственная несущая обеспечивает угловое разделение сопряженных изображений в соответствующих плоскостях и шумового распределения, локализующегося вокруг оптической оси. Фоку- [c.163]

Особенно значительные успехи в нашей стране достигнуты в области разработки методов и технологических процессов изготовления крупноформатных изобразительных голограмм высокого качества. В период 1970—1983 гг. в НИКФИ авторами совместно с Г. А. Соболевым были получены голографические монохромные изображения высокого качества размерами до 100X75 см. [c.6]

Р1скажепия цвета вследствие светорассеяния особенно заметны в тенях, где яркость основного изображения невелика. Если светорассеяние обусловлено гремя пучками света в цветном голографическом процессе, то оно имеет нейтральный (неокрашенный) ха-рактер и приводит к снижению насыщенности цвета. [c.252]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...