Оптическая голография - Априль Ж.
Скачать (прямая ссылка):
10.2.2.2. Требование к качеству среды для записи голограммы
а. Информационная плотность. Существенное влияние на различные параметры дисплея может оказать выбранная среда для записи голограмм. Для большинства оптимальных универсальных дисплеев среда должна хранить информацию как в виде цвета, так и в виде освещенности и иметь хорошую линейность в широком динамическом диапазоне. Кроме того, она должна быть малошумящей и при этом иметь высокое разрешение, чтобы большой массив информации занимал как можно меньший объем. Голограммы можно хранить в незернистых прозрачных средах, которые непригодны для использования в фотографии. Некоторые из этих материалов имеют очень высокое разрешение; примером может служить фоторезист Shipley AZ 1350 [1].
«
б. Долговечность хранения. Среда для записи голограммы должна быть устойчива к механическим воздействиям, влажности, нагреванию, падающему свету, многократным изгибам и атмосферным загрязнениям, вызывающим коррозию. В идеальном случае с течением времени не должно стираться изображение и не должна меняться прозрачность подложки. Когда требуется архивная память, особо важное значение приобретает цветовая стабильность. Красители, используемые в фотографических материалах, под действием яркого света и тепла выцветают. Голограммы же могут хранить информацию просто в виде разностей длин оптических путей, и, следовательно, как цветовая информация, так и информация, заключенная в освещенности, остаются стабильными. В разд. 10.2.3 рассмотрен ряд таких материалов,
в. Стоимость. Суммарная стоимость складывается из стоимостей материала основы, процесса изготовления среды, а также химического проявления и обработки. Поскольку в рассматриваемом случае широко используются фотографические пленки, стоимость остальных материалов мы будем сравнивать со стоимостью готовых фото- „ 10.2. Двумерные дисплеи
457
графических транспарантов. Голографический способ записи позволяет несколько снизить стоимость; этот вопрос обсуждается в разд, 10.2.3.
10.2.2.3. Простота использования
Очевидно, что оптимальный дисплей — это такой дисплей, при работе с которым возникает минимальное число нерешенных проблем.
а. Глубина резкости. Одной из больших неприятностей, возникающих при работе, например, с проекторами стандартных микрофильмов, является чувствительность к настройке на фокус. Эти приборы должны быть тщательно сфокусированы, в противном случае качество изображений серьезно ухудшается. Во многих случах требуемые пределы регулировки фокуса несовместимы с механическими пределами регулировки в лентопротяжном механизме. Проблема связана с тем, чтобы иметь возможность получать достаточно яркое изображение с транспаранта небольших размеров. Если увеличивать яркость источника света, то соответственно будет возрастать яркость изображения, но это приведет к тому, что пленка должна будет модулировать большие плотности светового потока. Процесс модуляции зависит от поглощения света на пленке. При поглощении световая энергия в эмульсии переходит в тепловую. Даже если использовать фильтр с целью подавления инфракрасных составляющих излучения проекционного источника света, из-за эндотермического превращения энергии температура пленки должна возрастать. В предельном случае количество света, падающего на пленку, должно быть меньше, чем требуется для ее термического разрушения. Следовательно, яркость изображений, воспроизводимых с пленок, модулирующих свет поглощением, ограничена значением оптического увеличения и относительного отверстия линзы. Стремление к малым относительным отверстиям, чтобы получать более высокую яркость, неизбежно приводит к уменьшению глубины резкости и, следовательно, создает невыполнимые требования к системе.
Очевидным решением этой проблемы является применение такого способа модуляции света, в котором не используется поглощение. Фазовые голограммы модулируют свет благодаря дифракции — процессу, который не влечет за собой нагревание. Следовательно, при этом можно безопасно пропускать чрезвычайно большие потоки падающего света. За счет возросшей яркости можно увеличить глубину резкости путем увеличения относительного отверстия проекционной линзы; следовательно, система становится более удобной в эксплуатации. Этот принцип можно применить не только к микрофильмовым системам, но также и к другим проекционным дисплеям. 458 Гл. , 10. Области применения
б. Восстановление. Нередки случаи, когда в системах отображения с большим количеством хранимой информации требуется система восстановления. Каждый кадр кодируется распознающим числом в форме кода, считываемого на ЭВМ. Это позволяет управлять системой поиска с помощью электрического сигнала.
Плотность информации, которая достигается при использовании бинарной битовой матрицы, обычно выше, чем в случае применения других схем распознавания. Голографическая запись этого кода дает максимальную избыточность информации в отведенной для Fiee площади, так что случайное повреждение или даже вырезание существенной части площади голографического кадра не влечет за собой стирания информации. Как показано в разд. 10.2.5, дополнительные преимущества обусловлены выбором подходящего типа голограммы.
