Cтраница 4
Причем эти изображения окрашиваются в разные дополняющие друг друга цвета. Анаглифные проекции рассматриваются при помощи очков с двухцветными светофильтрами, которые дают возможность левому глазу человека видеть одно сопряженное изображение, а правому - другое. При этом по плоскому анаглифному изображению человек воспринимает пространственный образ. Техническое применение анаглифных проекций уже выходит за рамки наглядных изображений. [46]
Первый член описывает ту часть восстановленной волны, которая была просто передана и не подвергалась дифракции. Остальные два члена соответственно описывают предметную волну и сопряженную ей; поэтому они и названы исходным волновым полем ( волновым полем прямого изображения) и волновым полем сопряженного изображения. [47]
Отдельно рассмотрим компоненты Л2 ( т2 - тз Т2 ьтз -) в выражениях (4.2.17) и (4.2.18), содержащие коэффициенты пропускания линзы тз, ответственные за возникновение эффекта Талбота. Составляющая A t - rt интенсивности / i выражает перенос голографической линзой мнимого изображения решетки в действительной области пространства в направлении 1, а составляющая Л2т2 т3 - представляет собой сопряженное изображение решетки в этом же направлении. В выражении интенсивности 1 - составляющая Л2т2 - тз - выражает ее сопряженное изображение. Это означает, что при освещении голограммы сопряженным опорным пучком изображения, соответствующие 1 и - 1 порядкам дифракции, поменяются местами. [48]
Это выражение описывает сфокусированное прямое действительное изображение объекта при условии, что размеры регистрирующей среды достаточно велики; это позволяет проводить интегрирование в бесконечных пределах. В случае использования осевого приближения для выражения ( 1) такое изображение оказывается искаженным из-за присутствия трех остальных членов. Один из них описывает расфокусированное сопряженное изображение объекта, в то время как два других представляют собой постоянный фон ( смещение), обусловленный квадратичным законом процесса регистрации амплитудного распределения на фотопленке. Габор обнаружил, что эти фоновые поля интерферируют со сфокусированным изображением. [49]
Однако освещение внеосевой голограммы дало также пару боковых порядков, ранее не наблюдавшихся. Эти волны отделены от волны нулевого порядка, что позволяет наблюдать изображение с качеством, ранее невиданным в голографии. Один боковой порядок формировал мнимое изображение, полностью освобожденное от сопряженного изображения и от других нежелательных составляющих, которые первоначально снижали качество голографии. Другой первый порядок формировал действительное изображение того же каче-ства. [50]
В другой уникальной схеме плоский объект и опорный пучок располагаются в одной и той же плоскости. Итак, каждая точка объекта формирует в плоскости голограммы решетку с постоянной частотой. При восстановлении записанной голограммы сферической опорной волной и мнимое, и сопряженное изображения формируются в той же плоскости, в которой располагается точечный источник, формирующий опорную волну. Таким образом, этот тип голограмм формирует изображение, которое остается стационарным, даже когда сама голограмма перемещается. При непрерывном движении пленки одно изображение выходит из кадрового окна, а другое - входит. [51]
Отдельно рассмотрим компоненты Л2 ( т2 - тз Т2 ьтз -) в выражениях (4.2.17) и (4.2.18), содержащие коэффициенты пропускания линзы тз, ответственные за возникновение эффекта Талбота. Составляющая A t - rt интенсивности / i выражает перенос голографической линзой мнимого изображения решетки в действительной области пространства в направлении 1, а составляющая Л2т2 т3 - представляет собой сопряженное изображение решетки в этом же направлении. В выражении интенсивности 1 - составляющая Л2т2 - тз - выражает ее сопряженное изображение. Это означает, что при освещении голограммы сопряженным опорным пучком изображения, соответствующие 1 и - 1 порядкам дифракции, поменяются местами. [52]
Очевидно, здесь так же, как и в предыдущем случае, при синтезе и записи Фурье-голограммы следует выбирать vx vy 0; vox voy 0, а восстановленное изображение содержит в нескольких дифракционных порядках центральное пятно за счет постоянной составляющей в голограмме ( суммы с коэффициентом I - мин. Фурье, апертуры записывающего элемента устройства записи голограмм. Но в отличие от предыдущего случая здесь каждый порядок дифракции содержит два накладывающихся друг на друга изображения объекта: прямое и сопряженное, повернутые на 180 относительно друг друга. Поэтому в центральной части прямого изображения сопряженное изображение подавлено, но на периферии помеха за счет сопряженного изображения велика. Для наглядности картина расположения дифракционных порядков прямого и сопряженного изображений показана на рис. 4.27. Прямое изображение на этом рисунке показано сплошной стрелкой, сопряженное - пунктирной. [53]
Восстановленное таким образом изображение обладает трехмерными свойствами исходного объекта, а его качество зависит от угла между опорной волной и волной, продифрагировавшей на объекте. 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. [54]
Очевидно, здесь так же, как и в предыдущем случае, при синтезе и записи Фурье-голограммы следует выбирать vx vy 0; vox voy 0, а восстановленное изображение содержит в нескольких дифракционных порядках центральное пятно за счет постоянной составляющей в голограмме ( суммы с коэффициентом I - мин. Фурье, апертуры записывающего элемента устройства записи голограмм. Но в отличие от предыдущего случая здесь каждый порядок дифракции содержит два накладывающихся друг на друга изображения объекта: прямое и сопряженное, повернутые на 180 относительно друг друга. Поэтому в центральной части прямого изображения сопряженное изображение подавлено, но на периферии помеха за счет сопряженного изображения велика. Для наглядности картина расположения дифракционных порядков прямого и сопряженного изображений показана на рис. 4.27. Прямое изображение на этом рисунке показано сплошной стрелкой, сопряженное - пунктирной. [55]
На фотопластинке ( 5) фиксируется голограмма объекта. При этом на фотопластинке голограмма образуется от когерентной волны, дифрагированной на объекте, и опорной сферической волны от точечного источника. На рис. 19 6 представлена схема реконструкции изображения при использовании голограмм Фурье, полученных с помощью линз. При этом в центральной части фокальной плоскости линзы ( 3), находящейся за голограммой, образуется яркое сфокусированное пятно ( 5) от постоянной составляющей прозрачности голограммы и два сопряженных изображения ( 2 и 2) вверху и внизу. [56]
Кроме того, соосное распространение объектного и опорного пучков приводило к неустранимым взаимным искажениям восстановленных изображений. При использовании лазера эти искажения, как было показано в дальнейшем [11], сохраняются, но, в связи с возможностью увеличения расстояния от объекта до голограммы благодаря высокой направленности лазерного пучка, взаимное эашумливание сопряженных изображений может быть существенно ослаблено. [57]
Восстановленное таким образом изображение обладает трехмерными свойствами исходного объекта, а его качество зависит от угла между опорной волной и волной, продифрагировавшей на объекте. 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. [58]