Изображение освещенных объектов при когерентном освещении

Изображение освещенных объектов при когерентном освещении [c.97]

Вышеприведенные замечания о формировании изображений при когерентном освещении (или, сокращенно, о когерентном формировании изображений) объекта в виде точечной маски в опыте Юнга равным образом применимы к 1) более сложным маскам, таким, например, как 35-мм слайды в диапроекторах, 2) непрозрачным объектам, освещаемым обычными тепловыми источниками света, и 3) само-светящимся объектам, которые люминесцируют (например, телевизионное изображение) или нагреты (например, инфракрасная фотография горячих тел). В каждой из этих категорий существуют те же мгновенные фазовые соотношения, какие мы описывали раньше. [c.19]

Метод спекл-интерферометрии основан нз регистрации на одну и ту же фотопластинку двух изображений объекта в различных состояниях (например, исходном и деформированном) при освещении его лазерным светом. Как известно, изображение поверхности диффузных объектов в лазерном свете представляет собой своеобразную пятнистую структуру, состоящую из множества хаотически расположенных бликов (спеклов). Возникновение спекл-эффекта обусловлено усреднением диффузно-когерентных волновых полей в плоскости изображения, причем возникающая при этом интер( реи-ционная структура модулируется микрорельефом поверхности, представляющим собой случайную функцию координат. [c.79]

Её график представлен на рис. 2 (штриховая кривая). Ф-ция (12) выведена без учёта хроматической аберрации, в предположении освещения объекта когерентным пучком. Реальная частотно-контрастная характеристика, полученная с учётом хроматической аберрации и некогерентности освещающего объект пучка, представлена на рис. 2 сплошной линией. Это — затухающая при высоких пространственных частотах кривая, огибающие к-рой, изображенные штрих-пунктирной линией, с ростом R приближаются к оси абсцисс. Она получена для оптимальной дефокусировки Д /, при к-рой предельная частота Ло максимально сдвинута в сторону высоких частот при отсутствии глубоких провалов на промежуточных частотах. На рис. 2 видно, что структурные фурье-компоненты с пространств, частотами <Ло передаются на изображении с контрастом [c.548]

В первой модели делается акцент на общий характер дифракции (рассеяние) света от объекта, когда условия по крайней мере частично когерентны, и на способ сведения света для формирования изображения. Аспекты анализа Фурье, относящиеся к первой части этого вопроса, уже знакомы нам по гл. 3 и 4. В разд. 5.3 мы рассматриваем их снова на этот раз с учетом второго этапа формирования изображения. Эта модель первоначально была сформулирована (в основном качественно) в 1873 г. Э. Аббе [1], который занимался проблемами наблюдений периодических объектов под микроскопом. Как можно сказать, пользуясь современной терминологией, он выяснил, что при способах освещения, используемых обычно в оптической микроскопии, формирование изображения вовсе не является полностью некогерентным процессом, как иногда полагают в действительности в некоторых современных системах он может быть почти когерентным. [c.85]

Важность подхода с использованием этой модели состоит в ее чувствительности к процессу, при котором пространственные частоты структуры объекта (периодической и непериодической) выражаются дифрагированными волновыми фронтами и восстанавливаются для формирования изображения. Использование когерентного освещения позволяет воздействовать на дифракционную плоскость (плоскость пространственных частот) таким образом, что формирование изображения может управляться посредством фильтрации . Это один из аспектов оптической обработки, другие упомянуты в разд. 5.5. [c.85]

Наиболее полную информацию о точечном изображении дает функция распределения комплексной амплитуды, получаемая с помощью интеграла Френеля — Кирхгофа на основе Волнового фронта, формируемого оптической системой в ее выходном зрачке. Однако фазовые соотношения в этом распределении важны лишь при наложении изображений соседних точечных источников, т. е. для протяженного объекта, да и то, если освещение в высокой степени когерентно, поэтому в оптике при оценке качества рассматривают обычно функцию рассеяния системы и оптическую передаточную функцию. Первая представляет собой распределение интенсивности света в точечном изображении. Известно, что при отсутствии аберраций для осесимметричной оптической системы это распределение является так называемой [c.81]

Таким образом, случай когерентного освещения подобен случаю некогерентного освещения при условии выполнения суммирования изображений различных точек объекта по комплексным амплитудам, а не по освещенностям. [c.66]

Изображение объектов со слабым контрастом при частично когерентном освещении [c.279]

При освещении такой голограммы когерентной волной, совпадающей с первоначальным опорным пучком, согласно (3.2.4), восстанавливаются четыре волны, из которых только третья и четвертая несут информацию о предмете. Мы рассмотрим восстановление третьего члена в выражении (3.2.4), который соответствует действительному изображению объект-диффузора [c.81]

Излагая теорию формирования изображения в частично когерентном свете, мы хотим показать, каким образом можно вычислить распределение интенсивности в плоскости изображения в любой заданной экспериментальной ситуации и при этом выяснить, какую роль играют в таком процессе по отдельности освещение, объект и оптика, формирующая изображение. Можно надеяться, что это позволит более правильно интерпретировать результаты эксперимента. Ниже мы излагаем ряд разных методов анализа, которые дают возможность предсказывать распределение интенсивности на изображении в тех или иных условиях эксперимента. [c.287]

В работе [7.17] была рассчитана зависимость этих величин от уо в случае щелевого некогерентного источника и щелевой функцин зрачка. Если 0з — угол, под которым виден источник, а 0р — угол, под которым виден зрачок системы, формирующей изображение, со стороны объекта, то Ж А (го) и Ж А (2уо) оказываются функциями отнощения 0р/0з (так же как и Уо)- Это указывает на то, что характеристики системы зависят от когерентных свойств освещения объекта. На рис. 7.13 представлены кривые кажущихся передаточных функций на частотах Уо и 2уо при разных значениях отношения 0р/0з. Заметим, что условие 0р/0з— 0 соответствует приближению к полностью некогерентному освещению, а условие 0р/0з оо — приближению к полной когерентности. [c.312]

Рис. 10. Модулированные полосы получаются при интерференции плоской волны и неправильной , в данном случае цилиндрической, волны (слева). Там, где угол между фронтом плоских и фронтом искривленных волн большой, интерференционная картина ясная, четкая там, где угол маленький, — интерференционная картина смазана. При освещении лучом когерентного света модулированная интерференционная картина ведет себя как несовершенная дифракционная решетка, порождая искривленные дифракционные волны (справа). Расходящиеся дифракционные волны первого порядка порождают мнимое изображение исходного объекта. Сходящиеся дифракционные волны первого порядка дают действительное изображение объекта.

О действии центрального экранирования зрачка на дифракционное изображение светящейся точки в идеальной системе. Известно, что возникновение изображения в микроскопе принято строить на основе теории Аббе для несамосветящихся объектов. Последующие за Аббе и Рэлеем теоретические и экспериментальные работы Мандельштама показали, что изображения светящегося и несамосветящегося предмета при соответствующем освещении получаются почти идентичными. Меняя условия освещенности, Д. С. Рождественский [59] доказал, что можно изменять величину предела разрешения, получаемую в случае когерентного освещения несамосветящихся точек, почти до такой, какая соответствует светящимся точкам, излучающим некогерентный свет. Степень приближения к некогерентному освещению определяется, по Д. С. Рождественскому, ко ( ициентом некогерентности, равным отношению числовой апертуры конденсора к числовой апертуре объектива микроскопа. [c.148]

Вторая модель формирования изображения, которую мы рассматриваем в разд. 5.2, применима к условиям как когерентного, так и некогерентного освещения. И здесь Рэлей внес важный вклад [51], на этот раз под влиянием более ранних работ Эри и Гельмгольца. Модель представляет изображение как комбинацию картин Эри (или более сложных картин, если присутствуют аберрации), которые оптическая система должна создавать отдельно для света из каждой точки объекта. Если освещение некогерентно, то интенсивности картин Эри, определяемые всеми точками объекта, являются просто аддитивными. Если же оно когерентно, то присутствует интерференция и тогда изображение математически представляет собой комбинацию картин Эри с комплексными амплитудами, Рэлей рассматривал оба предельных случая. При пред- [c.85]

Схемы голографической записи и восстановления изображений могут быть различными, однако общую схему можно представить следующим образом. Излучение от источника когерентного света делится светоделительной системой на два потока, один из которых попадает в систему формирования опорного пучка, другой в систему формирования пучка, освещающего объект. Получение голограммы заключается в регистрации интерференционной картины светочувствительным приемником, например фотографической пластинкой. При освещении зарегистрированной картины опорным пучком формируется восстановленное изображение, наблю- [c.25]

Голограмма, синтезированная из фотографических изображений объекта,— это другой случай, когда полезна регистрация голограмм в виде узких полосок. На первом этапе этого двухступенчатого процесса создается серия транспарантов различных ракурсов объекта. На втором этапе используют когерентный источник как для формирования опорной волны, так и для освещения транспарантов. Экспонирование голограмм в виде смежных вертикальных полосок на фотопластинке производится таким образом, что каждая голограмма использует разные транспаранты, показывающие объект с соседних ракурсов. При рассматривании восстановленного изображения каждый глаз видит различные участки сцены, а эффект оказывается аналогичным наблюдению трехмерного объекта через голограмму. Трехмерный дисплей можно сделать и без изготовления голограммы исходного объекта. В этом случае мы имеем дело с так называемой интегральной фотографией. [c.148]

Мы должны различать свойства опорной. волны и волны, освещающей объект, с одной стороны, и свойства восстанавливающей волны — с другой. Термин некогерентная голограмма обычно сохраняется за голограммами, записанными при использовании некогерентного света. При записи некогерентной голограммы интерференционные полосы образуются благодаря интерференции света от какой-либо точки изображения с самим собой. Для этого формируют два изображения объекта с помощью делительного устройства. Свет от соответствующих точек изображения является когерентным и может интерферировать. Свет, который не интерферирует, образует фоновое освещение голограммы [81. Другой способ получения интерференционных полос, когда источник света имеет низкую когерентность, заключается в формировании на голограмме изображения решетки и помещении объекта в один из порядков этой решетки [91. [c.148]

Спекл-шум часто является нежелательным свойством когерентного света. Пространственное разрешение объектов, освещенных лазерным светом, во многих случаях ограничивается спекл-шумом. Спекл-шум возникает также в реконструированном изображении голограммы и ограничивает пространственное разрешение этого изображения. Поэтому были разработаны методы, которые уменьшают влияние спекл-картины при когерентном освещении объектов [7]. Однако спекл-шум не всегда является вредным эффектом. Действительно, разработаны методы, в которых используются свойства спекл-картины (спекл-интер-ферометрия), чтобы определять довольно простым способом деформации крупных объектов, вызываемые, например, напряжениями или вибрациями [7]. [c.470]

В голографии спеклы могут присутствовать в любом из двух процессов при формировании голограммы и восстановлении волнового фронта. Если голографируемый объект является рассеивающим, то объектный волновой фронт оказывается зернистым. Таким образом, даже безупречная запись и обработка приводят к пятнистому изображению. Если же объект имеет лишь слабые, крупномасштабные изменения фазы, то такой объект мы называем зеркальным . В идеальном случае зеркальный объект не приводит вообще к спеклам. В действительности даже в этом случае несовершенства, такие, как рельеф эмульсии и нелинейности, могут привести к слабым спеклам. Однако главной проблемой в получении голографических изображений зеркальных объектов является когерентный шум , подобный затухающим ореолам на краях линий или царапинам и концентрическим кругам, вызываемым точечными дефектами голограмм. Диффузное освещение сводит на нет эти дефекты, но вместо них дает нам спеклы. Бадхирайя и Сом [1] показали, что существует непрерывный переход между зеркальным и диффузным пучками и что, когда это возможно, компромиссное решение может дать положительный эффект. [c.405]

Книга известных французских специалистов Мареша-ля и Франсона Структура оптического изображения восполняет имеющийся пробел в литературе, посвященной оптическим системам. В этой книге изложена в сжатом (иногда даже чрезмерно), но наглядном виде теория образования изображений оптическими приборами, приведен математический аппарат, необходимый для проведения вычислений, решен ряд конкретных задач, связанных с распределением света в изображениях сложных объектов при различных условиях освещения (когерентном, частично когерентном и некогерентном), и приведен довольно разнообразный иллю1стративный материал, относящийся к этому вопросу. [c.6]

После ознакомления с основными формулами общих законов дифракции й образования изображения протяженных объектов целесообразно (применить главные результаты к простому случаю совершенного оптического прибора. Ранее пошученные выражения, которые кажутся довольно сложными, приводят к простым результатам, если их применить к конкретному случаю. Мы изучим не только классическое распределение энергии в пятне изображения точки, но и определим контраст изображения любого типичного объекта, а также действие прибора при когерентном освещении, что (приведет нас к исследованию фазового контраста. Прежде всего мы рассмотрим очень простой пример стигматического прибора с круглым зрачком и равномерным пропусканием случай переменного пропускания (аподизация) будет изучен позднее. [c.85]

С помощью весьма трудоемких вычислений мож но при любом контрасте изучить, как из1меняется изображение некоторых типичных объектов точек, линий, краев светлого поля и т. д. На фиг. 64 приведены полученные Сланским результаты, дающие представление об изменении вида изображения, когда понемногу раскрывается отверстие конденсора (а возрастает) при а—О результаты соответствуют когерентному освещению, а при а=оо — некогерентному освещению. Отметим, что изменения в основном происходят достаточно монотонно можно считать, что до значения а, равного приблизительно А, изображение остается практически таким же, как и при когерентном освещении [c.146]

Для наилучшего использования света прибором нередко между щелью и источником света располагают вспомогательную линзу (конденсор), с тем чтобы свет заполнил весь объектив коллиматора. Увеличение размера конденсора, при котором апертура выходящего из него пучка превысит апертуру коллиматора, бесполезно с точки зрения использования светового потока, однако некоторое перезаполнение коллиматора представляет известные преимущества, так как позволяет получить условия освещения, легче поддающиеся теоретическому анализу (уменьшение степени когерентности освещения, см. 22). При больших линейных размерах источника света, расположенного на соответствующем расстоянии от щели, необходимое заполнение коллиматора осуществляется чисто геометрически, без помощи конденсора. Однако и в этих случаях, равно как и при малых размерах источника, нередко применяют конденсоры даже более сложного устройства, с тем чтобы выделить ту или иную часть источника света и обеспечить равномерность освещения щели и равномерность освещенности изображения (устранение виньетирования, см. 89). [c.340]

Предположим теперь, что зарегистрированная таким образом голограмма восстанавливается не рефервнтньш источником S, а самим объектом О (разумеется, освещенным соответствующим когерентным излучением). На первый взгляд кажется, что голопраМ ма должна восстановить изображение референтного источника S, однако это впечатление не совсем точно. Покажем, что двумерная голограмма обратимостью Б этом смысле не обладает. С этой целью рассмотрим взаимодействие излучения отдельных точек объекта со структурой голограммы. Излучение точки а, взаимодействуя со своей гармоникой v , образованной в результате интерференции излучения точки а и источника S, расщепляется на два луча — нулевого порядка и луч действительно соответствующий восстановленному изображению референтного источника S. Однако излучение точки а будет взаимодействовать также и с более высокочастотной чужой гармоникой л , сформированной излучением точки Ь и источника S. Угол отклонения луча /д на этой гармонике будет больше того, который необходим для получения луча референтного источника 1га и в результате появится луч которого не было при записи голограммы. Аналогично излучение точки Ь образует нулевой порядок toh, луч Irb, совпадающий с референтным лучом If, а также некоторый новый луч который не был записан на голограмме. Излучение всех остальных точек объекта трансформируется по такому же закону. [c.100]

Из рис. 53 следует, что в случае диффузного рассеяния освещающего пучка дифракционная эффективность с ростом количества мод падает значительно быстрее, чем при непосредственном освещении объекта. Этот результат нетрудно объяснить. Действительно, обеспечивая равномерную освещенность в восстановленном изображении, диффузное рассеяние пучка приводит практически к полному перемешиванию поперечных мод. При этом обеспечивается определенная степень пространственной когерентности по всему сечению пучка, но видность картины оказывается невысокой. В отсутствие же рассеивателя степень пространственной когерентности в пределах каждой поперечной моды остается близкой к единице, хотя между собой зти моды некоррелированы. [c.102]

Первая ступень получения голограммы — это фотографическая запись интерференционной картины, образованной объектной волной в зоне дифракции Френеля и опорной волной. Вторая ступень — восстановление записанного на голограмме изображения объекта путем освещения голограммы репликой опорной волны. Восстановленное таким образом изображение обладает трехмерными свойствами исходного объекта, а его качество зависит от угла между опорной волной и волной, продифрагировавшей на объекте. Габор работал с осевыми голограммами ), для которых этот угол равен нулю (т, е. опорная и дифрагирующая волны являются соосными). При восстановлении голограмма Габора формирует два сопряженных изображения объекта и когерентный фоновый шум, которые локализуются вблизи оптической оси. Это обстоятельство приводит к существенному ухудшению качества восстановленного изображения из-за интерференции между интересующим нас сфокусированным изображением объекта и фоновым шумом, а также между этим шумом и расфокусированным сопряженным изображением объекта. Лейт и Упатниекс в своих экспериментах ввели внеосевую опорную волну, представляющую собой несущую волну, модулированную информацией об объекте. Эти голограммы также создают при восстановлении два сопряженных изображения и фоновый шум однако два восстановленных изображения, каждое из которых может быть сфокусировано отдельно в своей плоскости, оказываются пространственно разделенными по углу друг от друга и от осевого фонового шума. Благодаря этому получаются восстановленные изображения хорошего качества, причем никакой интерференции с другими распределениями света, порождаемыми голографическим процессом, не происходит. [c.154]

Прямое голографирование открывает уникальные возможности в фотограмметрии компактных объектов. Глубина резкости восстановленного мнимого изображения зависит лишь от параметров используемого когерентного излучения, и ею можно управлять в соответствии с рассматриваемой задачей. В стереофотографии с целью получения большой глубины резкости прибегают к компромиссу, теряя в разрешении. Множество перспектив голографического изображения облегчает измерение координат точки, увеличивает точность и делает процедуру измерения менее утомительной. Эту операцию может выполнить даже человек с монокулярньий зрением, что было бы невозможно в стереофотограмметрии. На рис. 2,6 приведен пример получения контуров при монокулярном зрении. Однако голография имеет свои собственные ограничения. Если фотограмметрия, проводимая с помощью стереофотографии, не имеет ограничений на размер исследуемого объекта, то геометрические и физические аспекты голографии вместе с требованием к когерентному освещению накладывают определенные ограничения на размер объекта. При измерениях голографического мнимого изображения используется масштаб лишь один к одному и нельзя добиться увеличения, не исказив при этом восстановленное изображение. В этом смысле стереофотограмметрия имеет определенные преимущества перед непосредственным голографированием. Однако способность регистрировать и обмерять трехмерные объекты без нарушения масштаба открывает новые возможности и делает голографию ценным дополнением к фотограмметрии компактных объектов. Курц и др. [71, а также Микэйл и др. [8] сделали хороший обзор работ, выполненных на эту тему. [c.682]

Таким образом, оказывается, что при частично когерентном освещении отсутствует простое фильтрование пространственных частот еслиш является спектром объекта, то для вычисления спектра i(s) изображения нужно выполнить интегрирование по формуле (7.11). [c.142]

Аналогично можно последовательно реализовать многократное экспонирование при освещении объекта из разных точек пространства или одновременно осветить объект несколькими источниками в предположении некогереитпости отдельных пучков, что весьма трудно осуществить на практике. При реконструкции интерференционная зернистость исчезает в случае использования движущегося матового стекла, которое вносит малые фазовые искажения. Движение матового стекла, конечно, нарушает пространственную когерентность света, но не настолько, чтобы наступила заметная расфокусировка голографического изображения. [c.119]

II ротяженный предмет можно рас-сматривать как совокупность точечных источников, каждый из которых отображается системой в виде диска Эйри с окружающими его дифракционными кольцами. Если соседние точки предмета можно считать некогерентными источниками, то испускаемые ими волны не интерферируют и происходит сложение интенсивностей, т. е. результирующее изображение находится как простое наложение дифракционных картин от отдельных точек. Этот случай реализуется для самосветящихся (или некогерентно освещенных) объектов и важен в теории телескопа. Другой предельный случай когерентно освещенных объектов может быть реализован при наблюдении в микроскоп. Здесь для нахождения изображения требуется сложить напряженности полей в дифракционных картинах от отдельных точек предмета. [c.366]

На голограмме регистрируется не оптическое изображение объекта, а интерференционная картина, возникающая при наложении световой волиы, рассеянной объектом, и когерентной с ней опорной волны. Эта интерференционная картина фиксирует информацию о распределении амплитуд и фаз в предметной волне. Освещение голограммы восстанавливающей волной, идентичной с той, что служила опорной при регистрации, вызывает появление дифрагировавших волн, одна из которых представляет собой более или менее точную копию волны, рассеянной предметом. Попадая в глаз наблюдателя, она создает такие же ощущения, как и при непосредственном рассматривании предмета. [c.378]

Теория образования изображения при когерентном освеще-лии объекта была предложена Эрнстом Аббе. Схема когерент-лого освещения приведена на рис. 5.3.6. [c.361]

Дефекты оптических изображений (влияние аберраций) можно исследовать либо в рамках геометрической оптики (когда аберрации велики), либо в рамках теории дифракции (когда аберрации достаточно малы). Раньше обычно возникали трудности при попытках сравнить результаты этих двух подходов, поскольку исходные положения последних совершенно различны. Мы попытались развить 6a iee единообразный метод, основанный на понятии о деформации волновых фронтов. При изложении геометрической теории аберраций (гл. 5) мы нашли возможным и целесообразным использовать старый метод Шварцшильда после небо.льшого изменения введенного им эйконала. В главе, посвященной дифракционной теории аберраций (гл, 9), дается обзор теории Нижбера — Г1,ернике в пей излагается также вводный раздел об изображении при когерентном и некогерентном освещении протяженных объектов, где используются в основном преобразования Фурье. [c.12]

Возвращаясь к уравнению (10), мы видим, что если когерентный фон однороден и достаточно силен по сравнению с рассеянной волной, то восстановленная волна U оказывается точно такой же, как и первоначальная, за исключением вклада, который можно рассматривать как результат действия сопряженного объекта. Следовательно, помещая линзу L позади позитивной голограммы, освещенной лишь сильным когерентным фоном (см. рис. 8.48, б), мы получим изображение а первоначального объекта в сопряженной плоскости, в которой лежит а. Вообще говоря, это изображение искажается вкладом, обусловленным сопряженным объектом. Однако можно найти условия, при которых искажающий эффект мал. Грубо говоря, можно ожидать, что он будет невелик тогда, когда расстояние между изображениями первоначального и сопряженного объектов иревышает определяемую (8.8.27) величину допуска на полржение фокальной плоскости для пучка, образующего изображение. [c.414]

Иглы окиси цинка при светлопольном освещении. Непрозрачная металлизированная проволока, которая должна действовать в качестве экрана для стриоскопического изображения, уже была помещена в поле, но расположена слегка за пределами плоскости фронта волны, содержащей изображение источника. Полосы, которые окаймляют ее тень, являются доказательством того, что пучок, освещающий объект, является когерентным и что проволока ориентирована правильно относительно источника. [c.108]

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]

Из (7.108) видно, что вне области G средняя интенсивность света в два раза выше, чем в пределах области С, при условии to(x, ) с = )U, уфс -Это объясняется тем, что световые поля, соотретствующие первой и второй зкспозициям вне области G, являются пространственно когерентными и интерферируют, тогда как в пределах области G вследствие нарушения микрорельефа зти поля оказываются пространственно некогерентными и, следовательно, складываются по интенсивности. В силу такого различия освещенности область С может быть выявлена и в зтом случае, однако с меньшей уверенностью, так как изображение G в зтом случае формируется на ярком фоне. Более того, амплитудный козффициент отражения может значительно изменяться на поверхности объекта и может быть в области С больше, чем на других участках поверхности, что еще больше затруднит ее выявление. Это означает, что пространственная ( 1лырация в темной полосе обладает очевидными преимуществами при решении рассматриваемой задачи. [c.185]

Важную роль как предшественники голографии сыграли работы Брэгга [4—6] в рентгеновской микроскопии и еш,е раньше работы Вольфке [36]. Исследования Брэгга были связаны также с получением полной записи рассеянного волнового поля от объекта, а именно от кристалла, облученного рентгеновскими лучами. Как и голография, метод Брэгга представлял собой двухступенчатый дифракционный процесс. Зафиксированное на фотопленке рентгеновское излучение, рассеянное кристаллом, использовалось затем для восстановления аналогичной волновой картины в видимом свете. Брэгг, как и Вольфке, рассматривал кристалл в виде трехмерной периодической структуры следовательно, если кристалл освещается плоской волной, то в соответствии с правилами брэгговской дифракции в каждый момент времени создается только одна составляющая (пространственная частота) дифрагированной волны. С точки зрения теории это различие непринципиально. В любом случае необходимо записать фазу и амплитуду, однако детекторы позволяют регистрировать лишь амплитуду. В методе Брэгга кристалл выбирался такой симметрии, что дифракционная картина (фурье-образ) в дальнем иоле, создаваемая точками объекта, становилась вещественной, т. е. лишенной какой-либо фазовой модуляции. Кроме того, исследуемые кристаллы имели в центре ячейки тяжелый атом, что обеспечивало смещенный фон, в результате чего фурье-образ представлял собой не только вещественную, но и положительную величину. Таким образом, достаточно было измерить только амплитуды плоских волн, соответствующих фурье-компонентам. Брэггу оставалось лишь, после того как он записал амплитуду волны, сконструировать маску с отверстиями, расположение и размер которых соответствовали бы значениям фурье-компонент. При освещении маски когерентным светом формировалась бы дифракционная картина дальнего поля, представляющая собой изображение атомной структуры кристалла. Эти исследования были продолжены Бюргером [7] и Бёршем [3], выполнившими аналогичные эксперименты в ФРГ. [c.13]

В предыдущем разделе отмечалось, что голографирование объектов представляет собой полезное дополнение к фотограмметрии, и фотограмметрические методы определения координат точек можно применять для получения количественной информации на основании мнимого изображения объекта. Если объект либо слишком мал, либо слишком велик, чтобы можно было с достаточной степенью точности получить его контурную карту, то приходится прибегать к некоторому пересчету, который позволил бы сделать задачу удобной для извлечения информации, В частности, при больших размерах объекта его невозможно осветить когерентным светом, и необходимо производить некоторую промежуточную регистрацию данных. Эту промежуточную запись можно преобразовать в мнимое голографическое изображение, содержащее (с определенной субъективной точки наблюдения) информацию о рельефе поверхности объекта. В последние несколько лет был предложен ряд методов синтезирования трехмерных мнимых изображений, восстановленных с голограмм, на которых записаны изображения набора двумерных фотографий объекта. Такие голограммы можно отнести к классу составных. Кольер и др. [2] определили составную голограмму как совокупность небольших голограмм, расположенных в одной плоскости, причем каждая из них находится близко к соседней или перекрывается с ней. Волновые фронты, записанные на отдельных голограммах, не обязательно являются непрерывными или когерентными друг с другом. Однако при освещении восстанавливающим пучком одновременно всей такой голограммы, волновые фронты, записанные на отдельных небольших голограммах, взаимодействуют и образуют изображение, которое субъективно воспринимается как трехмерное. Варнер [101 дал хороший обзор этих методов. Дополнительную информацию по составным голограммам можно найти в 5.5. Как правило, эти методы были предложены в качестве новых средств записи и наблюдения стереоизображений или же как методы уменьшения информационной емкости, для того чтобы можно было передавать голограмму трехмерного изображения по электрическим каналам связи. Исключением являются голографические стереомодели, которые предназначаются для последующей обработки и синтезируются с выполнением определенных требований. [c.684]

Осветим когерентно этот объект с помощью плоской волны в фокусе линзы L получим довольно сложную картину дифракции, поскольку амплитуда претерпевает колебания (в результате интерференции между двумя неравными щелями). Можио заметить, ЧТО положение тех точек, в которых амплитуда равна нулю, зависит от е в одну из этих точек можно поместить малую диафрагму. Изображение объекта, даваемое линзой L, будет существенно изменяться при смещениях нити. Арнюльф на опыте подтвердил наличие быстрого смещения минимума освещенности, представляющего изображение темной линии, причем это смещение происходит значительно быстрее, чем это вытекает из соображений геометрической оптики. [c.225]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...