Цифровая голография

Cтраница 3

Первое из них, конечно, - использование ЭВМ для детального изучения процесса формирования голограмм, для численного анализа возникающих при этом эффектов, исследования влияния различных факторов на структуру голограммы и качество восстанавливаемого изображения. В такой постановке цифровая голография выступает как новый метод исследования топографического процесса на основе использования для этой цели ЭВМ. [31]

В 1976 г. вышла монография авторов Б. Ф. Федорова и Р. И. Эльмана Цифровая голография - первая книга, в которой были изложены методы синтезирования голограмм на ЭВМ и воспроизведения с них изображения машинным и оптическим методами. Он отметил тогда, что цифровая голография как метод моделирования голографии физической может явиться стимулом в ее развитии. [32]

Этот метод описан в [111] для бинарных синтезированных голограмм и состоит в съемке по схеме голографирования во встречных пучках синтезированной голограммы, используемой как объект съемки. Полученную таким образом голограмму, строго говоря, нельзя назвать гибридной, так как это фактически обычная оптическая голограмма, но она может позволить наблюдать результат восстановления синтезированной голограммы в белом отраженном свете. Поэтому метод пересъемки, хотя его и нельзя считать перспективным, на данном этапе развития цифровой голографии может оказаться практически полезным. На рис. 6.22, а показано изображение, восстановленное в белом свете с гибридной голограммы, полученной методом голографического копирования. [33]

Поэтому почти сразу же эа первыми работами по оптической голографии появились работы, в которых были сделаны попытки применить вычислительную технику для моделирования этого явления. Вначале это были попытки повторения на цифровых моделях оптических установок, а затем поставлены задачи визуализации информации с помощью синтезированных на ЭВМ голограмм. В настоящее время цифровая голография - это сложившееся научное направление исследований, оно занимается вопросами анализа и синтеза волновых полей, а также моделированием их взаимодействия средствами вычислительной техники. Первые работы по цифровой голографии появились в середине 60 - х годов, к ним можно отнести работы А. [34]

Несколько позднее была поставлена задача визуализации информации с помощью синтезированных голограмм [67, 42, 13], цифрового восстановления акустических и радцоголо-грамм [2, 4, 66], измерения диаграмм направленности антенн [8], автоматического анализа интерферограмм. В настоящее время цифровая голография складывается в достаточно самостоятельное направление со своими задачами и методами. Цель предлагаемой книги - очертить это направление, обобщить результаты, накопленные к настоящему времени и разбросанные во множестве статей, и дать обзор известных и намечающихся практических применений цифровой голографии. [35]

Термин компьютерная оптика является относительно новым и не приобрел еще строгого определения. Разные авторы очень часто вкладывают в него различное содержание. Сюда относятся численные решения задач дифракции и фокусировки излучения, автоматизированное проектирование и гибкое автоматизированное производство оптических систем, обработка изображений, оптический вычислительный эксперимент, оптические процессоры и запоминающие устройства, цифровая голография. [36]

В настоящее время предложено два подхода к построению таких последовательностей. В работе [125] описан класс универсальных диффузоров, обладающих тем свойством, что они имеют точно постоянные значения отсчетов интенсивности их голограмм Фурье или Френеля. Эти диффузоры хороши сами по себе, но в сочетании с произвольным объектом не обязательно дадут наилучший результат при восстановлении киноформа этого объекта. Способ построения диффузоров, согласованных с объектом, описан в [140], где для синтеза киноформа предлагается интерацион-ная процедура подбора последовательности фаз, постепенно уменьшающая разброс значений отсчетов интенсивности голограммы данного объекта. В цифровой голографии идея регулярного диффузора может найти свое наиболее полное воплощение, поскольку здесь не возникает проблемы его физической реализации. [37]

Голографический опыт является тонким физическим экспериментом, требующим уникального оборудования и большого мастерства от экспериментаторов - слишком много факторов влияют на ход процесса получения голограммы и в конечном счете на ее качество. Все это приводит к снижению разрешающей способности голограммы. Безвозвратно теряется часть информации и надежда на получение высококачественного восстановленного изображения. В то же время практика научных исследований показывает, что в тех случаях, когда сложность и взаимосвязь физических процессов не позволяют в чистом виде анализировать протекание одного из них, можно с успехом использовать математическое моделирование, при котором за счет разумного абстрагирования от несуще ствующих факторов удается выделить нужный процесс и проследить его ход. Такое математическое моделирование физической голограммы обеспечивает цифровая голография. [38]

Получение дифракционной картины от источника, удаленного в бесконечность.| Результат дифракции как преобразование Фурье распределения амплитуд по поверхности В. [39]

Гюйгенса - Френеля идентичен тому, что в математике называют преобразованием Фурье. Соответственно можно рассчитать распределение амплитуд и фаз на поверхности волнового фронта, если известно распределение амплитуд и фаз на дифракционной картине. Распределение амплитуд и фаз на поверхности волнового фронта является обратным преобразованием Фурье распределения амплитуд и фаз в плоскости дифракционной картины. Этими двумя понятиями широко пользуются и в физической, и в цифровой голографии. [40]

Страницы: 1 2 3