Спекл-структура
Cтраница 1
Спекл-структура используется для исследований деформированного состояния в двух вариантах: спекл-фотография, когда регистрируется спекл-структура непосредственно на фотопластинке, и спекл-интерферометрия, при которой к рассеянной объектом волне добавляется ( как в голографической интерферометрии) опорная волна. [1]
 |
Фоторегистрация в плоскости Н [ IMAGE ] Амплитудное про-спекл-структуры от матового стекла G. пускание проявленного негатива. [2] |
Спекл-структура в плоскости Н характеризуется функцией D ( r t), описывающей распределение интенсивности света в этой плоскости ( гл. Нас интересует соотношение между энергией W и амплитудным пропусканием t фотопластинки после проявления. [3]
Спекл-структура, наблюдаемая в плоскости изображения, возникает в результате интерференции двух некоррелирующих между собой спекл-структур, создаваемых двумя пучками. Оба показанных на рис. 98 пучка лежат в плоскости чертежа, а диффузный объект Л, который мы полагаем плоским, перпендикулярен плоскости чертежа и оптической оси объектива О. Смещение объекта А рассматривают в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива О. К, то все происходит так, как если бы разность хода в точке М между двумя лучами, принадлежащими двум пучкам, вновь приняла свое исходное значение. Спекл-структура в плоскости А снова становится идентичной спекл-структуре, наблюдаемой до смещения объекта А. [4]
Спекл-структура изображений проявляется как при фотографировании в когерентном свете, так и в голографии. [6]
Спекл-структуру, наблюдаемую в спроецированном на экран изображении, вызывают два источника: спекл-структура, присущая самому изображению, и спекл-структура, возникающая при рассеянии света экраном. Размеры зерен спеклов изображения можно уменьшить, если использовать восстанавливающий пучок большего диаметра, в то время как влияние второго источника можно уменьшить, если сделать отраженный от экрана свет пространственно-некогерентным. Существует много способов разрушения пространственной когерентности отраженного света; к ним относятся, например, перемещение проекционного экрана, использование экранов из жидкого кристалла, возбуждаемых переменным напряжением, которое заставляет колебаться молекулы, рассеивающие свет, а также использование люминесцентных панелей. Последние стремятся поглотить падающее на них излучение и затем некогерентно его переизлучить, но на больших длинах волн. [7]
Наличие спекл-структуры лазерных изображений отрицательно сказывается не только на субъективном восприятии, но и на качестве передаваемой информации. Подобные флуктуации могут быть уменьшены, если есть некоторый запас в разрешающей способности. Возникает естественный вопрос, какой же должен быть этот запас или точнее, каково должно быть угловое разрешение для того, чтобы лазерное изображение было достаточно информативным. [8]
Поскольку двоение спекл-структур меняется от точки к точке негатива Н, нужно выделять различные участки его поверхности при помощи непрозрачного экрана с малым отверстием. [10]
Получаемая при этом спекл-структура обладает любопытной особенностью: при ез регистрации теряется ( усредняется) фазовая информация, связанная с глубиной объекта, но сохраняется и воспроизводится, наряду с интенсивностью ( изображением), фазовая информация, позволяющая воспроизводить пространственный спектр объекта. [11]
В результате деформирования спекл-структура объекта изменяется. Для определения перемещений фотопластинка экспонируется два раза-до и после деформирования. Если величина смещений превышает размер спеклов Ьс, то на проявленной фотопластинке появляется пара спекл-структур, смещенных относительно друг друга. При освещении спекл-фотографии узким ( нерасширенным) лучом лазера он превращается в результате дифракции на спекл-структуре в конус с углом расхождения a. [12]
Именно это свойство спекл-структур определяет возможность реализации получивших широкое распространение методов спекл-интерферометрии. [13]
Получение и использование спекл-структур, регистрируемых в плоскости сфокусированного изображения ( спеклограмм), составляет физическую базу интенсивно развивающихся в последние годы методов спекл-интерфе-рометрии. Известно, что исследования свойств спеклограмм в рамках голографии сфокусированных изображений [30-32, 132, 150] и работы, в которых были предложены и реализованы методы интерференционных измерений, основанные на фотографической регистрации спекл-структур ( спекл-интерферометрия) [78-81], были начаты практически одновременно и долгое время развивались независимо. Лишь со временем стала очевидной единая физическая природа эффектов формирования изображений в нулевом порядке дифракции голограммы сфокусированного изображения и образования спекл-интерферограммы при рассеянии света на двукратно экспонированной фотографии спекл-структуры. [14]
Итак, появление спекл-структуры обязано лишь монохроматическому подсвету и никак не связано с какими-то особыми условиями формирования оптического изображения, отличными от повседневной практики. В связи с этим возникают два вопроса: как же происходит исчезновение спекл-структуры при переходе от монохроматического к полихроматическому естественному освещению и как можно было бы устранить нежелательную, по крайней мере в эстетическом отношении спекл-структуру. Оба вопроса в определенном смысле взаимосвязаны, поэтому начнем с ответа на второй вопрос. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5