Cтраница 4
Таким образом, голограммы не зависят от физического присутствия волн, хотя они наиболее полно описываются уравнениями волновой механики. Эта независимость голографии от-наличия физической волны является важным соображением при подходе к проблеме нейронного голографического процесса. [46]
Самым же слабым звеном всего процесса синтезирования голограм остается выдача результатов. Цель вычислений - получение готовой цифровой голограммы, которую можно было использовать в физическом голографическом процессе, причем желательно, чтобы голограмму строила сама машина без дополнительных операций. Таких машин, пригодных для широкого пользователя, пока нет, поэтому приходится идти на различные упрощения, связанные с частичной потерей информации. Одним из них является использование серийных печатающих устройств ЭВМ, например АЦПУ - алфавитно-цифровое печатающее устройство. В этом случае разрядная сетка печатающего устройства приравнивается к строке сетки бг и функция прозрачности голограммы т воспроизводится с помощью различных символов, что, конечно, делает вопроизведение приближенным. [47]
Предположим, что эти интерферирующие динамические структуры, образованные классическими постсинаптическими потенциалами, имеют отношение к сознанию. Предположим также, что анализ, проведенный в начале этой главы, правилен и что эта микроструктура медленных потенциалов точно описывается теми уравнениями, которые описывают и голографический процесс, также строящийся на основе интерференционных узоров. Из этого следует вывод, что информация о входных воздействиях распределяется на всем протяжении нейронной системы точно так же, как она распределяется по всему узору физической голограммы. Однако в настоящее время мы еще плохо понимаем, как происходит такой процесс распределения. Следующий обмен мнениями по этой проблеме, проведенный в журнале Nature, привлекает внимание к некоторым логическим аргументам. [48]
В общем виде принцип получения ультразвуковой голограммы аналогичен принципу получения оптической голограммы. Как и в оптике, ультразвуковая голография представляет собой двухступенчатый процесс, на первой стадии которого происходит полная ( с учетом амплитуды и фазы) запись распределения рассеянного объектом акустического поля, а на второй стадии - стадии восстановления - оптическая реконструкция акустического изображения. Для голографического процесса, совершающегося в реальном масштабе времени ( оптико-акустические методы), эти стадии совмещены по времени. [49]
Отсюда более развернутым и полным представляется следующее определение голографии. Голография - направление в физике, в основе которого лежат специальные методы получения, восстановления и преобразования волн. Совокупность таких методов называется голографическим процессом. [50]
Сейчас, в период компьютеризации, все больше фи - srikoB 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. [51]
Сущность голографической концепции состоит в том, что образы восстанавливаются, когда их представительства в виде систем с распределенной информацией соответствующим образом приво -, дятся в активное состояние. Эти представительства действуют как фильтры или экраны. Фактически, как мы уже отметили, представление о голографическом процессе возникает еще при рассмотрении оптических фильтров. В этой связи голография понимается как мгновенная аналоговая кросс-корреляция, осуществляемая в результате сопоставления фильтров. Корреляция в мозгу может иметь место на различных уровнях. На более периферических уровнях возникает корреляция между последовательными конфигурациями, порождаемыми возбуждением рецепторов: остаточные явления, сохранившиеся после адаптации, действующей посредством механизма затухания, создают регистр буферной памяти, которая обновляется текущими входными воздействиями. На более центрально расположенных станциях корреляция влечет за собой более сложное взаимодействие: в любой момент времени входное воздействие коррелирует не только с конфигурацией возбуждения, существующего в любом пункте, но также со структурами возбуждения, прибывающими от других уровней системы. Пример этого вида сложности показан в экспериментах, описанных в гл. [52]
Другая линия доказательств основана на том опыте, который мы все имеем. Можно вспомнить и представить себе множество мельчайших подробностей, когда мы оказываемся в соответствующей обстановке - например, приехав в район, где мы жили много лет назад, мы вспоминаем магазины, расположение дверей, мебель в гостиной, которые еще несколько часов назад казались забытыми навсегда. Какой механизм может действовать лучше, чем ассоциативное припоминание, которое обеспечивается голографическим процессом. [53]
В какой-то мере вводной является и вторая глава книги, в русском переводе названная Основы голографии. Эта глава содержит математические, физические и методологические предпосылки, знание которых лучше поможет пониманию принципов голографии. В частности, много места уделено интегральным преобразованиям, которые используются при осуществлении голографического процесса и в методах оптической обработки информации. Томпсоном применительно к задачам голографии. [54]
Знак минус в условии ( 7) приводит к сопряженному изображению, которое оказывается инвертированным по отношению к действительному изображению. Требование фокусировки является основным для всех голографи-ческих систем и представляет собой ограничивающий фактор для информационной пропускной способности всего голографического процесса, поскольку он влияет на увеличение системы. [55]
Проведен сравнительный анализ параметров осевой и неосевой голограмм, результаты сведены в таблицу и проиллюстрированы на конкретном примере. Преимущество вне-осевой голографии Френеля при получении восстановленных сфокусированных изображений состоит в том, что изображения оказываются физически разделенными в пространстве от других распределений, сопровождающих голографический процесс. [56]
В этом случае между источником света и объектом помещают рассеиватель, например матовое стекло, благодаря чему значительно расширяется полоса пространственных частот и, как следствие, возникает избыточность. Все это приводит к эффективному устранению шума, который до этого ухудшал качество голографии. В результате не только существенно смягчились крайне жесткие требования к чистоте метода, но и повреждения больших участков голограммы теперь не могут приводить к заметным искажениям восстановленного изображения. Наконец, голографический процесс был обобщен нами на случай записи излучения, рассеянного реальными отражающими трехмерными объектами. Здесь почти не развивалась новая теория, но был разработан существенно новый экспериментальный метод. Теперь, для начала, голография переместилась с обычного стола на гранитную скамью, поскольку с введением отражающих объектов, а также из-за большой разницы между оптическими путями опорного и объектного пучков значительно возросли требования к стабильности. [57]
Голографическая схема Га-бора.| Оптическая схема при реконструкции. [58] |
Вторая стадия голографиче-ского процесса заключается в следующем. Оно было очень слабым и сильно промодулированным когерентным фоном, наблюдать его было затруднительно. На рис. 8 изображена схема оптического устройства, использованного во второй фазе голографического процесса. Эту вторую фазу Габор назвал реконструкцией, поэтому весь метод называется реконструкцией волнового фронта. Он ввел также термин голография, который в настоящее время принят повсеместно. [59]