Трехмерная фотография

Презентационные чертежи создаются для клиентов и могут полностью удовлетворить их любопытство. По качеству они сравнимы с фотографией реального строения. Трехмерные модели используются для создания перспективных изображений, которые могут быть тонированы компьютером или традиционным методом (художником). [c.226]

При получении черно-белого изображения в фотографии и кино вся информация, кроме х и у, просто теряется. В телевизионной системе чпсло компонент сигнала еще больше уменьшается при переходе от передающей трубки к каналу связи, трехмерная, информация (по х, у, t) преобразуется в одномерную (зависимость сигнала от времени). [c.53]

Рис. 8.4.6. Фотографии изображения тест-таблицы, переданной в режиме работы бегущий луч (а), изображение тест-таблицы, восстановленное с голограммы, переданной методом гетеродинного сканирования (б), изображение трехмерного объекта, восстановленного с переданной голограммы при фокусировке па плоскость решетки (в), ла плоскость диапозитива (г).

Изображения на стенах пещер, петроглифы на скалах Карелии и многие другие подобные находки свидетельствуют о том, что десятки тысяч лет тому назад наши далекие предки предложили и другой гораздо менее очевидный способ регистрации образов, который позволяет отображать трехмерное пространство на двумерной поверхности. Живопись, а затем и фотография завершили линию развития этого способа, не меняя его идейную основу по существу. [c.8]

На рис. 5 в качестве примера приведена фотография восстановленного в белом свете изображения диффузно отражающей трехмерной сцены. [c.21]

Фотография — это процесс, который включает в себя главным образом формирование изображения объекта (как двух-, так и трехмерного) и проецирование этого изображения на светочувствительную поверхность. Каждая точка предмета преобразуется в соответствующую точку изображения, и мы здесь имеем дело только с распределением яркости, или энергетической освещенности, изображения. [c.12]

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]

Проблема состоит в том, как с помощью обычной двумерной фотографии получить изображение, чтобы оно воспринималось как трехмерное. В принципе решение является простым нужно заставить 8 [c.227]

ЛИНЗОВОЙ фотографии [121. Пресса уже сулила всевозможные заманчивые вещи от семейных трехмерных портретов в натуральную величину до трехмерного кино и телевидения. Наука была близка к тому, чтобы превзойти самые невообразимые фантазии [c.486]

Голография, представляющая собою фотографический процесс в широком смысле этого слова, принципиально отличается от обычной фотографии тем, что в светочувствительном материале происходит регистрация не только интенсивности, но и фазы световых волн, рассеянных объектом и несущих полную видеоинформацию о нем. Как средство визуализации, голограмма обладает уникальным свойством в отличие от обычного плоского фотографического голо-графическое изображение может воспроизводить точную трехмерную световую копию оригинального объекта. Такое изображение с множеством ракурсов, изменяющихся с изменением точки наблюдения, обладает удивительной реалистичностью и часто неотличимо от реального объекта. [c.5]

Для преодоления последнего затруднения в работе [10] было предложено прибегнуть к восстановлению изображений с фазовых голограмм. Экспериментально продемонстрирована возможность восстановления изображений фазовых объектов (типа пузырей в стекле) в объемах, сравнительно протяженных по лучу зрения. Для наблюдения трехмерных фазовых объектов, восстановленных с голограммы, можно использовать методы шлирен-фотографии [ИЗ]. [c.309]

В 1966 г. всеобщее внимание привлекли трехмерные голограммы, восстанавливаемые в белом свете ). Хотя применение волновых фотографий Денисюка [4—8] далеко не ограничивается системами памяти, уместно рассмотреть эти и дальнейшие работы других авторов в данном разделе обзора, поскольку механизм записи в светочувствительном объеме здесь тот же самый, что и систем памяти. [c.318]

В 1947 г. было сделано научное открытие, которое первоначально восприняли просто как очередное доказательство волновых свойств света, но впоследствии оказалось, что оно более фундаментально. Именно тогда была создана голография. Габор сообщил о разработанном им методе только узкому кругу специалистов. Он назвал метод голографией, что означает "полное (объемное) изображение . В отличие от фотографии, которая фиксирует только интенсивность света и создает плоское изображение объекта, голография регистрирует волновой фронт светового луча и воспроизводит трехмерное изображение предмета. [c.42]

Сканер (рис. 28) создает в компьютере электронную копию изображения, считываемого с бумаги. Изображение может быть текстом, рисунком, фотографией, диаграммой, проекцией трехмерного предмета на плоскость или чем-нибудь другим. Оно считывается многоэлементными фотоприемными линейками с использованием протяженного осветителя и объектива. [c.42]

Прежде всего действительный мир трехмерен. Фигуры и предметы имеют три измерения, они объемны и находятся в пространстве также трехмерном. А фотограф изображает этот мир с его объемами и пространствами на картинной плоскости снимка, имеющей всего два измерения — высоту и ширину. Третья координата — глубина пространства — впрямую на снимке не передается. Возникает проблема создания иллюзии пространства, объемов, рельефов, фактур. [c.28]

В изобразительных искусствах и также в фотографии здесь возникают определенные сложности, которые преодолеваются мастерством художника, использованием выработанных средств и приемов. Как мы уже говорили, одна из изобразительных задач связана с необходимостью убедительно передать трехмерный реальный мир с его пространствами, объемами, рельефами, фактурами на двухмерной плоскости картины. Жизненность и правдивость картины во многом будут зависеть от того, насколько выразительно в ней переданы эти привычные характеристики реального мира. Она должна вызывать точные ассоциации у зрителя и адресовать его к действительности. [c.62]

Изобразительная задача освещения... Освещать объект съемки не для того, чтобы его снимать , просто повторять, а изображать, т. е. рассказывать о нем зрителю... Эти проблемы возникают перед фотографом как отклик на определенную условность фотографии и в связи с необходимостью добиться иллюзии трехмерности снимка, по сути своей плоскостного, двухмерного. Научиться изображать мир с его объемно-пространственными характеристиками — глубиной пространства, пластикой объемов, выпуклостями и впадинами рельефов, шероховатостью или глянцем фактур... Таков комплекс задач, в разрешении которых буквально первостепенное значение имеет свет. [c.108]

Наиболее очевидным применением голографии является трехмерная фотография. В ней используется сочетание фотографических н локаторных свойств голограммы, позволяюших не только регистрировать изображение, но также и определять расстояние до каждой его точки. Сюда можно отнести и такие процессы, как звуко-, радио- и ИК-видение, у которых сходен первый этап — запись голограммы. Для перевода изображения в видимый диапазон используется еше одно свойство голограмм меняя масштаб интерференционной картины пропорционально изменению длины волны, при восстановлении изображения в видимом свете можно сохранить его трехмерность. [c.302]

Рисунок 2.13 - Схематическое изображение метода определения фрактальной (поклеточной) размерности границ зерен по фотографии. N=36 Границу зерна рассматривали как топологически одномерную линию, хотя в действительности она является двухмерной плоскостью в трехмерном евклидовом пространстве твердого тела. Значение фрактальной размерности границ зерен получили на образцах с гладкими и извилистыми фаницами зерен, Их структуру изменили применением различных режимов термообработки. Улучшение характеристик ползучести связывали с разностью AD фрактальной размерности фаниц для двух типов - изрезанных и гладких. Было установлено, что увеличение сгепени фрактальности границ повышает долговечность т сплава. Аналогичные результаты были получены и на других сплавах. В таблице 2.1 приведены значения D для двух тигюн i-раниц изученных сталей и разность AD.

В настоящее время объино используются другие схемы для создания голограмм непрозрачных и прозрачных объектов, для трехмерного цветного изображения и для различных применений в СВЧ-технике, акустике, некогерентной фотографии , неразрушающих испытаниях, исследованиях движения, хранения информации и т.д. Их описание можно найти в большинстве современных учебников по физике. Многие из полезных свойств голограмм не связаны, однако, с этими усовершенствованиями в технике построения изображения, так что описывать их [c.108]

Следующим большим успехом Клюга и его сотрудников была разработка метода получения трехмерного изображения больших биологических молекул с высоким разрешением [13]. Рис. 5.15 иллюстрирует пример восстановления трехмерного изображения вируса человеческой бородавки. Рассчитанное путем комбинаций членов Фурье для ряда обычных двухмерньк фотографий в электронном микроскопе, полученных при разных углах наклона образца, трехмерное изображение [c.112]

Голограммы того типа, который мы уже рассмотрели, называют френелевскими или фраунгоферовскими в зависимости от расположения регистрирующей фотопластинки в ближней или дальней зоне. Такие голограммы используются в безлинзовой фотографии трехмерных объектов и во многих других приложениях голографии. Однако голограмма может быть построена в любой плоскости и при схеме, показанной на рис. 5.18, она регистрируется в фокальной плоскости первой линзы, плоскости преобразования Фурье от объекта. Эта голограмма преобразования Фурье (или обобщенная голограмма) обладает свойствами, которые имеют особую ценность в определенных типах фильтрации. (Существует также безлинзовая геометрическая схема регистрации голограмм такого типа). [c.116]

Были переданы увеличенные изображения фурье-го-лограмм штрихового, полутонового и объемного объектов. Фотографии объектов приведены на рис. 5.1.2,а, 5.1.3,а, 5.1.4,а. Исходные голограммы имели пространст-понныо частоты 15—20 мм для двумерных объектов и 40—50 мм — для трехмерной сцены, состоящей из группы оловянных солдатикоь. Пространстьснная часто- [c.173]

По мере того как голография развивалась, проходя через все эти ступени, качество восстановления изображений значительно улучшалось, но для этого приходилось изобретать все более сложные и утонченные методы. Например, если в одноосевой голографии требования к стабильности такие же, как и в обычной фотографии (при одинаковых временах экспонирования в обоих случаях), то для внеосевой голографии, голографии в рассеянном свете и голографии трехмерных объектов требуется существенно более высокая стабильность, причем в последнем случае она должна быть намного выше, чем во всех предыдущих. Аналогично возросли требования и к когерентности. В случае одноосевой голографии они были весьма скромными. В противоположность общепринятому мнению внеосевая голография не требовала более высокой когерентности. Голография в рассеянном свете ставила уже более жесткие требования к коге-)ентности, но не столь жесткие, чтобы мог потребоваться лазер. aкoнeц, в случае голографии трехмерных объектов эти требования по сравнению с предыдущими случаями возросли сразу настолько резко, что здесь уже без лазера действительно нельзя было обойтись. [c.21]

Чтобы лучше усвоить излагаемый ниже материал, приведем здесь некоторые основные сведения по стереофотографии и интегральной фотографии. Предположим, что мы с какого-то положения разглядываем трехмерный объект. Мы получаем три основных сигнала о глубине сцены. Во-первых, изображение на сетчатке каждого глаза формируется по-разному. Эти изменения перспективы позволяют нам с очень высокой точностью судить о глубине объекта. Такой способности глаз благоприятствовала эволюция животного мира, представители которого должны были охотиться или спасаться от охотников. Во-вторых, фокусировка линзы, необходимая для получения на сетчатке резкого изображения объекта, обеспечивает также и получение хорошей информации о глубине. Поэтому люди с одним глазом все же видят окружающий мир объемным. В-третьих, полезную информацию о глубине сцены дают известные соотношения размеров изображений и объектов, маскирование одних объектов другими, наличие перспективы и т. д. Художники знают и используют эти сигналы о Глубине сцены, чтобы изображать в своих картинах реальный мир или, наоборот, мир фантазий (например, Эшер). Если бы наши глаза могли использовать все эти сигналы о глубине, то наш мозг, несомненно, позволил бы нам видеть объект трехмерным независимо от того, существует ли объект или нет. Стереофотография представляет собой наиболее прямое воплощение этой идеи. В этом случае для получения двух изображений объекта используются две фотокамеры. Полученные изображения наблюдатель разглядывает таким образом, чтобы каждый глаз видел одно и только одно изображение, когда он смотрит прямо на объект . В мозге подавляющего большинства людей, имеющих два глаза, эти раздельные изображения сливаются в одно трехмерное изображение объекта. При этом возникают две проблемы. Во-первых, иногда очень трудно или неудобно (приходится использовать красные и зеленые очки и т. д.) заставить левый и правый глаз наблюдателя видеть объект под разными ракурсами. Во-вторых, воспринимаемое изображение имеет сходство с действительным объектом только в той степени, в какой геометрия системы глаза — изображение повторяет геометрию системы фотокамеры — объект. Например, рассмотрим стереоизображение высокого дерева, полученное точно так, как описано выше. Если мы перемещаем голову таким образом, что видим стереоизображение сбоку, то наш взгляд будет следовать за вершиной дерева, т. е. она всегда будет появляться перед нашими глазами (или перед фотокамерой). Поэтому стереофотография может давать [c.228]

Мы привыкли к тому, что изображение значительно лучше чем словесное описание, а кинофильм лучше простой фотографии Следуя этой логике рассуждений, нетрудно прийти к мысли о су ществовании множества достоинств трехмерных изображений. Од нако эта логика является спорной, в чем можно убедиться, просмот рев почти любой любительский фильм Существует множество си туаций, когда слова оказывают больший эффект, чем изображения и часто хорошая неподвижная фотография полностью удовлетво ряет всем предъявляемым требованиям. Это вовсе не значит, что получение трехмерных изображений бесполезно. Достоинства голо-графических трехмерных дисплеев вполне реальны и могут быть использованы, если их применение грамотно оценить и разработать осуществимые технические решения. [c.486]

В руководствах по фотограмметрии она определяется как наука или искусство получения достоверных измерений средствами фотографии . Специалисты по фотограмметрии используют перекрывающиеся фотографии для извлечения и анализа трехмерной информации. Относительная геометрическая ориентация перекрывающихся фотографий позволяет восстановить гипотетическую трехмерную стереомодель, которая затем используется для измерения размера, формы и положения объектной сцены. На основе данного определения можно применять фотографические принципы во всех случаях, когда имеется возможность получить фотограммы, дающие адекватную 1 нформацию. В прошлом основная роль фотограмметрических работ из-за их сложности была ограничена построением [c.678]

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]

На рис. , а показано устройство, которое было использовано для получения голограмм двумерных или трехмерных предметов. При освещении голограммы лучами обычного солнечного света (или, например, светом электрического фонарика) по схеме, приведенной на рис. 1,6, происходило восстановление одноцветного изображения предмета. Примером восстановленного изображения, полученного при освешении голограммы лучами солнечного света, может служить фотография кузнечика, показанная на рис. 2. Исходный предмет имел вид диапозитива размером 24X36 мм на пленке Koda hrome. Диапозитив помещался на расстоянии 2 = 25 мм от фотографической пластинки так, чтобы реализовалась рефлексная схема проективной голографии [1], и освещался лазером на длине волны 0,63 мкм. [c.213]

Поскольку в этой статье мы часто будем говорить о фотографии дифракционной картины, сделанной при освеш ении предмета расходящимся когерентным пучком, то полезно будет ввести для.нее специальное название, чтобы отличать ее от самой дифракционной картир ы, которая будет рассматриваться как некоторая комплексная функция. Название голограмма вполне оправдано, так как фотонегатив содержит полную информацию, необходимую для восстановления предмета, который может быть как двумерным, так и трехмерным. [c.221]

Новый, голографический принцип может быть применен во всех случаях, когда имеется достаточно интенсивный источник когерентного монохроматического излучения, позволяющий получить расходящуюся дифракционную картину при относительно сильном когерентном фоне. В то время как его применение в электронной микроскопии, по-видимому, позволит достичь разрешения, не доступного для обычных электронных микроскопов, вероятно, все же более заманчивы перспективы применения нового метода в области световой оптики, где открывается возможность регистрации на одной фотографии информации о трехмерных объектах. В процессе восстановления можно сфокусировать последовательно одну плоскость за другой так, как будто сам предмет расположен в исходном положении, хотя искажения, обусловленные влиянием различных частей предмета, не лежащих в резко фокусируемой плоскости, при когерентном освещении больще, чем при некогерентном. Вполне возможно, что в световой оптике, где допустимо расщепление пучков, будут найдены такие методы использования когерентного фона, которые позволят улучшить разделение предмета по глубине, а также подавить влияние сопряженной волны более эффективно, нежели это было сделано в исследованных здесь простейших схемах. [c.269]

Исторически первым практическим применением голографии следует считать дисдрометр. Эта установка [32, 102] предназначена для исследования быстро движущихся частиц, взвешенных в атмосфере, например капель дождя или тумана, снежинок, кристалликов льда и аэрозолей размером от 3 до 3000 мкм. Обычная фотография не позволяет держать в фокусе каждую движущуюся частицу в течение такого времени, которое соответствует необходимой экспозиции. Фотографическим методом невозможно зарегистрировать все частицы некоторого объема сразу и с одинаковой резкостью. Дисдрометр устраняет эти трудности. Рубиновый лазер мощностью 10 Мет с модулированной добротностью освещает движущиеся частицы в объеме до 5000 см в течение 20 нсек. Замороженное на голограмме трехмерное распределение частиц можно затем последовательно просматривать с помощью непрерывного лазера, например гелий-неонового. [c.308]

Вот как спустя 23 года после своих первых работ высказался Габор о своей идее, ее реализации и последствиях Для ученого нет большей радости, чем быть свидетелем того, как одна из его идей открывает собой новую, стремительно развивающуюся отрасль науки. Мне выпало счастье высказать одну такую идею. В тот период я много занимался электронной микроскопией. Волны де Бройля были достаточно короткими для разрешения атомных решеток, но из-за несовершенства электронных линз разрешающая способность оказывалась ограниченной практически. При апертуре, обеспечивающей необходимый дифракционный предел разрушения, можно было получить только размытое изображение. Тем не менее, если исходить из принципа Гюйгенса, пучок должен содержать всю необходимую информацию. Что мешает ее расшифровать Очевидно то, что на пластинке регистрируется только половина информации мы пренебрегаем фазой волны. Нельзя ли ее вы51вить с помощью интерференции, налагая когерентный фон. Немного математики и несколько опытов позволили быстро проверить идею о восстановлении волн. Достаточно было осуществить суперпозицию комплексной волны, приходящей от объекта, с простой волной (плоской или сферической), сделать фотографию, затем, осветив ее простой волной, восстановить исходную картину. Возникающее при этом изображение было трехмерным. Мешало одно незначительное обстоятельство одновременно восстанавливалось еще одно изображение - двойник объекта. [c.49]

Например, однодоменный образец двумерного кристалла дает острые пики при изменении как Qy, так и %. Двумерная картина, например фотография, состоит из резких пятен, похожих на брегговские рефлексы от трехмерного кристалла. Вследствие тексагональной симметрии двумерного кристалла получается шесть пиков по Х Направлениям, Квазидальний порядок соответствует форм-фактору вида [c.118]

Весьма эффективным средством измерения теплового потока являются термоиндикаторные покрытия, изменяющие цвет или прозрачность при определенной, не зависящей от давления температуре ГЗ, 4, 12. В качестве типичного примера для осесимметричных течений на фиг. 16 представлена фотография модели, покрытой термоиндикатором (нерасплавившийся индикатор белого цвета через узкий слой расплавившегося индикатора видна темная модель). Полезны для понимания структуры течений спектры предельных линий тока, получаемые путем размывания потоком точек краски, нанесенных на поверхность модели. Признаком отрыва служит появление огибающей предельных линий тока и изменение направления напряжений трения линия отрыва является линией отекания , линия присоединения — линией растекания . Следует отметить, что этих сведений иногда далеко не достаточно для исчерпывающего понимания трехмерных отрывных течений, как будет видно из дальнейшего, и для достижения этой цели необходимы либо исследование внешней части сжатого слоя, либо расчет. [c.272]

В последние два десятилетия не менее значительны достижения в области волновой оптики, связанные с расцветом нового направления физической оптики — голографии. В 1947 г. английский физик Денис Габор предложил новый метод записи и восстановления волнового поля объекта. Особенностью метода Габора является возможность регистрации на фотоэмульсии как амплитуды, так и фазы объектной волны, что принципиально отличает его от фотографии, где регистрируется только амплитудная информация. В голографическом методе объект отображается в виде интерференционной структуры — голограммы. Этот метод можно назвать интерференционнодифракционным способом записи и восстановления волнового поля. Крупнейший вклад в голографическую науку внесли научные работы Ю. Н. Денисюка голограмма Денисюка формируется во встречных пучках и является трехмерной, а не двумерной, как это имеет место в случае голограммы Габора. Такая голограмма обладает рядом новых свойств, в том числе и ассоциативной памятью. [c.14]

Простая потенциальная поверхность. Непосредственно очевидно, что выражение для потенциальной энергии всегда содержит не только члены второй степени смещений атомов из положений равновесия, но и члены более высоких степеней. Так же как и для двухатомных молекул, это следует из того, что при очень больших смещениях потенциальная энергия стремится к некоторой постоянной величине (соответствующей энергии диссоциации). Потенциальная энергия многоатомной энергии зависит от 2>N—6 (или ЗТУ — 5) координат, и поэтому представить ее наглядно значительно труднее, чем в случае двухатомных молекул. Если бы мы захотели найти полное представление потенциальной функции, то даже для трехатомной молекулы было бы необходимо рассматривать трехмерную гиперповерхность в пространстве четырех измерений. Однако, если для линейной симметричной трехатомной молекулы ХУ мы будем пренебрегать, например, возможностью изменения угла (т. е. предположим, что квазиупругая постоянная деформационного колебания бесконечно велика), то потенциальную энергию можно представить как двухмерную поверхность в обычном пространстве трех измерений. Выберем две длины связей X — У г, и Г.2 в качестве двух независимых координат, определяющих потенциальную функцию. Если теперь нанести значения потенциальной энергии для каждой точки плоскости г , г , то мы получим некоторую поверхность форму этой поверхности легко представить себе с помощью модели, изготовленной, например, из гипса (см. Гудив [387]). На фиг. 66, а приведена фотография такой модели для молекулы СО . Другой способ представления такой потенциальной поверхности с помощью контурных линий приведен на фиг. 66,( ). [c.220]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...