Читальный зал -->  Наземные лазерные дальномеры 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 [ 37 ] 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

Сейчас, в период компьютеризации, все больше физиков обращается к цифровой голографии как методу всестороннего изучения голографического процесса. Вычислительная техника с ее широкими возможностями количественной поточечной обработки изображений позволяет промоделировать весь голографический процесс от начального момента формирования голограммы до момента восстановления по ней исходного изображения, включая многие промежуточные этапы преобразования оптической информации. Цифровая голография как метод реализации голографического процесса с помощью ЭВМ стала возможна благодаря наличию детально разработанного математического аппарата, адекватно описывающего волновое поле лазеров при формировании голограммы и восстановлении изображения. Достаточно большой опыт расчета волновых полей на ЭВМ, создание численных методов гармонического анализа двухмерных сигналов с помощью ЭВМ, разработка весьма эффективного алгоритма быстрого преобразования Фурье-все это явилось основой применения цифровой Техники в голографии.

Процедура получения цифровой голограммы включает в себя, как правило, следующие этапы: I. Ввод голографического участка изображения в ЭВМ; 2. Вычисление амплитудного и фазового спектров изображения с помощью алгоритмов интегральных преобразований (Фурье, Френеля); 3. Выполнение подготовительных процедур, зависящих от выбранного алгоритма выдачи цифровой голограммы из ЭВМ; 4. Выдача голограммы на печать или фотопленку в увеличенном масштабе; 5. Уменьшение полученной голограммы до заданных размеров фотографическим способом.

Наиболее упрощенной моделью голограммы является так называемая бинарная или двоичная голограмма. Это цифровая голограмма, каждый элемент которой может быть либо белым, либо черным, т. е. принимает лишь одно из двух значений, которые должны соответствовать нулю или единице. Двоичную голограмму легко получить с помощью печатающего устройства ЭВМ. На рис. 36. приведена схема получения голограммы Фурье с точечным опорным источником, расположенным на оси системы. Эта схема рассчитана на получение голограмм плос-

Рис. 36. Схема получения голограммы Фурье

ких предметов *. Плоскость, в которой располагаются плоские предметы (это, как правило, изображения на фотопленке), обозначена на рисунке буквой П. Голограмма же формируется в плоскости r(Oi). В левой части рисунка располагается источник когерентного излучения S. Линзы Ло и Л] обеспечивают формирование параллельного пучка света. Следовательно, на плоскость П падает плоская волна когерентного света, создаваемого источником S. От этого же источника с помощью линзы Л2 формируется точечный источник So, создающий опорную волну. Опорный и предметные пучки собираются линзой Лз в плоскости Г. Эти пучки и создают интерференционную картину в плоскости Г, которая регистрируется помещенной в данной плоскости фотопленкой. Выбираем в плоскости П систему координат Оху, а в плоскости Г - систему OiXiyi. Расположим начало координат этих систем на оптической оси линзы Лз. Точечный опорный источник поместим в начало координат системы Оху. Комплексное световое поле, образованное источником S в плоскости П после прохождения расположенной в этой плоскости фотопленки с изображением.

* Читатель, имеющий недостаточную подготовку, может опустить рассмотрение формульных зависимостей, особенно е пугающими двоичными интегралами. Это не обязательно. Но к выражению для голограммы следует присмотреться, ибо оно показывает, из каких составляющих складывается оптическая запись голограммы и какая из составляющих несет информацию о форме объекта.

обозначим двухмерной функцией h (х, у). Комплексное световое поле в плоскости Г обозначим через g (х, у). Линза Лз выполняет над функцией h (х, у) двумерное преобразование Фурье. Таким образом, получаем следующую зависимость:

g (х,.у,) = --jj h (х, у) ехр

ми -(Л

- 1-7- (XX, + УУ,) ми

dxdy,

где М-длина волны когерентного источника света, fi- фокусное расстояние линзы Лз.

После небольших преобразований получаеМ)

g (xi,yi) = -.H(p,q),

где Н (р, q) - двумерное преобразование Фурье функции h (х, у), а р и q определяются равенствами:

р==- -IL

ми x,f,

Будем называть Н (р, q) комплексным спектррм функции h (х, у), а его составляющие А (р, q) и ф (р, q) Б выражении Н (р, q) = А (р, q) ехр []ф (р, q)] -амплитудным и фазовым спектрами. Из рисунка видно, что эта функция образуется двумя компонентами: полем опорного источника и полем, прошедшим через фотопленку с изобран<:ением объекта. У нас опорным источником является точечный. Его поле обозначают с помощью двумерной дельта-функции Дирака.

В нашем случае голограмма получается регистрацией поля в плоскости Г на фотопленку. Ввиду того, что фотоэмульсия реагирует на интенсивность света J (р, q), то прозрачность пленки т (р, q) (амплитудное пропускание) является функцией интенсивности:

t(p,q)=k[J (p,q)]- 2,

где у - коэффициент прозрачности пленки. Коэффициент к определяется чувствительностью фотослоя и временем экспозиции. Имея в виду эти данные, получим следующее выражение для голограммы:

c(p,q)=kr а-Р А(р, ц)-Ае(р, д)со8ф(р,ц)], где кг == J ; Р=-; ф-фазовый угол.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 [ 37 ] 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.