Оптическая голография - Априль Ж.
Скачать (прямая ссылка):
Мы рассмотрим вопросы, связанные с записью и восстановлением различных типов голографических стереомоделей оптическими средствами, и отметим специфические преимущества и недостатки этих стереомоделей применительно к построению топографических карт местности.
Понятие голографической стереомодели предполагает запись на одной голограмме изображений двух перекрывающих друг друга і
10.14. Фотограмметрия
685
фотографий, имеющих одну и ту же площадь и соответствующую взаимную ориентацию для их последующего рассматривания. Перекрывающиеся изображения можно спроецировать непосредственно на голографическую пластинку или же предварительно спроецировать на прозрачный рир-экран и затем эти проекции записать
Рис. 3. Схема записи голографической стереомодели по схеме Френеля.
на голограмму. В первом случае говорят о голографической стерео-модели сфокусированного изображения, а во втором — о френе-левской голографической стереомодели.
На рис. 3 представлена схема оптической системы для записи френелевской голографической стереомодели. Стереотранспаранты проецируются на рир-экран с использованием когерентного света лазера. Сначала система двойной проекции настраивается так, чтобы устранить различия в масштабе и угле поворота для обоих перекрывающихся изображений. Во время записи включается поочередно то одна, то другая проекционная система. Каждый из проецируемых транспарантов записывается на всей фотопластинке с разными опорными пучками для обоих экспозиций, чтобы при 686 Гл.г 10. Области применения _
восстановлении можно было разделить изображения. На рис. 4 показана схема оптического восстановления голографической стереомодели. Вектор поляризации одного из восстанавливающих
п/чков с помощью полуволновой пластинки поворачивается на 90°. Восстановленные изображения голографической стереомодели наблюдают через ортогонально ориентированные поляризаторы. При вращении^ поляризаторов мы видиміортоскопическое или псевдоскопическое изображение стереомодели. Из фотограмметрического анализа голографической стереомодели следует, что можно получить впечатление трехмерного дисплея, не устанавливая восстанавливающие пучки с высокой точностью, однако для получения неискаженной модели необходимо, чтобы эти пучки были полной копией опорных пучков, использованных при записи. Кроме того, для неискаженного восстановления стереомодели необходимо, чтобы положение глаз совпало с центрами перспективы [3].
На рис. 5 приведена геометрия схемы оптического устройства для записи голографической стереомодели сфокусированного изображения. Это устройство аналогично тому, которое использовалось для записи френелевских голографических стереомоделей, за исключением лишь того, что рир-экран теперь заменен голографической фотопластинкой. Хотя стереомодель сфокусированного изображения можно восстановить таким образом, что она будет наблюдаться в такой же системе, как и френелевская модель, но для ее наблюдения лучше использовать белый свет или протяженный некогерентный источник. Разделение изображений достигается либо благодаря эффектам поляризации, либо с помощью углового разделения восстанавливающих пучков.
Голографическая стереомодель сфокусированного изображения может рассматриваться как суперпозиция на одной фотопластинке двух фотографий с двумя различными несущими частотами. Несущие частоты определяют угловое соотношение между восстановленными волновыми фронтами. В такой голографической стереомодели две несущие частоты соответствуют двум внеосевым зонным пластинкам, смещенным относительно друг друга, что позволяет пространственно разделить оба изображения. При освещении две
Поляризационные фильтры
/
/
Опорный / Опорный
пучок 1 nV — пучок Z
Голограмма
Рис. 4. Схема восстановления голографической стереомодели. 10.14. Фотограмметрия
687
внеосевые зонные пластинки образуют два изображения источника, что идентично их разделению глазами. Такой упрощенный подход к записи и восстановлению голографической стереомодели сфокусированного изображения позволяет использовать более простые средства для их построения. Если имеется в готовом виде фотографическая стереопара одного масштаба, то обе фотографии можно
Рис. 5. Схема записи голографической стереомодели с использованием голограммы сфокусированного изображения.
непосредственно отпечатать контактным способом на голографической фотопластинке, используя когерентное освещение для создания пространственной несущей частоты. Такой подход не только упрощает процесс записи голографической стереомодели, но и дает некоторые преимущества, а именно приводит к меньшим геометрическим искажениям и обеспечивает более высокое разрешение и эффективность.
После того как стереомодель записана, можно выполнять измерения, как и в случае применения голографии в фотограмметрии компактных объектов, используя самосветящуюся метку в пространстве мнимого изображения. Таким образом, голографические стереомодели обеспечивают простой, эффективный и непрерывный способ хранения должным образом ориентированных стереоизображений, которые могут быть использованы для различных применений при составлении топографических карт На рис. 6 показана топографическая карта, полученная с одной из первых голографических стереомоделей.
