Воспроизведение широкого диапазона градаций яркости объекта

Распределенная форма записи, свойственная голограммам, обуславливает их способность воспроизводить широкий диапазон яркости в изображении объектов, недоступный другим изобразительным технологиям. Яркость в изобразительной технике является определяющим параметром - из всех световых величин именно яркость наиболее непосредственно связана со зрительными ощущениями, так как освещенности изображений предметов, формируемых на сетчатке глаза, пропорциональны яркости этих предметов.

В отличие от фотографического процесса и других изобразительных технологий существенным свойством голографического изображения (изображения, формируемого волной, восстановленной голограммой) является способность правильно передавать детали, яркость которых в тысячи раз превышает среднюю яркость объекта (например, блики на поверхности объекта).

Методы записи голограмм

Голограмма Габора

Габор изготовил несколько примитивных голограмм фазовых (светопреломляющих и прозрачных) объектов.

Голограмма Габора - осевая пропускающая двумерная голограмма, при регистрации которой источник света, объект и регистрирующая среда расположены на общей прямой.

Рисунок 5. Схема записи голограммы Габора

При записи голограммы он фиксировал структуру интерференции волн монохроматического источника света и света, рассеянного фазовым объектом, помещенным перед фотопластиной. Соответственно излучение, рассеянное объектом, создает объектную волну, а опорная волна представляет собой часть излучения, прошедшую через объект без изменения направления. Для получения высокого контраста интерференционной картины Габор использовал одну из самых ярких линий спектра излучения ртутной лампы.

После проявления и отбеливания фотопластинка восстанавливала трехмерное изображение этого объекта.

Рисунок 6. Схема воспроизведения голограммы Габора

Результат был ошеломляющий, но мог взволновать пока только ученых. К сожалению, на голограмме можно было видеть и мнимое, и действительное изображения, и восстанавливающий источник света одновременно, что мешало комфортному восприятию трехмерной сцены.

Особенности голографической схемы Габора:

· впервые реализована идея «восстановления волн»;

· позволяет восстановить амплитуду и фазу объектной волны;

· низкая пространственная частота регистрируемой интерференционной картины;

· при освещении голограммы наблюдаются два изображения, накладывающиеся друг на друга;

· возможна регистрация только прозрачных объектов;

· использование источников монохроматического излучения при считывании.

В настоящее время голограммы Габора применяются для регистрации пространственных ансамблей частиц малых размеров, при изготовлении осевых голограммных элементов.

4.2 Отражательная голограмма Ю.Н. Денисюка

Рисунок 7. Схема Денисюка

В этой схеме луч лазера расширяется линзой и направляется зеркалом на фотопластинку. Часть луча, прошедшая через неё, освещает объект. Отраженный от объекта свет формирует объектную волну. Как видно, объектная и опорная волны падают на пластинку с разных сторон (т. н. схема на встречных пучках). В этой схеме записывается отражающая голограмма, которая самостоятельно вырезает из сплошного спектра узкий участок (участки) и отражает только его (т.о. выполняя роль светофильтра).

Благодаря этому изображение голограммы видно в обычном белом свете солнца или лампы. Изначально голограмма вырезает ту длину волны, на которой её записывали (однако в процессе обработки и при хранении голограммы эмульсия может менять свою толщину, при этом меняется и длина волны), что позволяет записать на одну пластинку три голограммы одного объекта красным, зелёным и синим лазерами, получив в итоге одну цветную голограмму, которую практически невозможно отличить от самого объекта.

Эта схема отличается предельной простотой и в случае применения полупроводникового лазера (имеющего крайне малые размеры и дающего расходящийся пучок без применения линз) сводится к одному лишь лазеру и некоторой основы, на которой закрепляется лазер, пластинка и объект. Именно такие схемы применяются при записи любительских голограмм.

4.3 Пропускающаяголограмма И.Лейта и Ю.Упатниекса

В 1962 г. И. Лейт и Ю. Упатниекс получили первые пропускающие голограммы объемных объектов, выполненные с помощью лазера. Схема, предложенная ими, используется в изобразительной голографии повсеместно.

При такой схеме записи формируется пропускающая голограмма, требующая для своего восстановления источника света с той же длиной волны, на которой производилась запись, в идеале — лазера.

Интересно, что изображение, восстановленное с голограммы можно было записать на другую голограмму, при этом изменив не только его положение относительно фотопластины (например, можно вынести объект перед голограммой), но и сам тип голограммы.

Схема Лейта и Упатниекса своим названием подчеркивает исторический приоритет авторов в применении внеосевого расположения интерферирующих пучков. В настоящее время при регистрации голограмм используют внеосевые схемы с самым различным расположением интерферирующих пучков.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: