Оптическая галография - Кольер Р.
Скачать (прямая ссылка):
1. Цвет и цветность
Цветное зрение обусловливается как психологическими, так и физическими факторами, вследствие чего трудно дать определение цвета. Это с очевидностью следует из определения, принятого
X
ФИГ. 17.1. Цветовой треугольник МСК.
Комитетом по колориметрии Американского оптического общества: «Цвет определяется иными характеристиками света, чем пространственная и временная неоднородность; свет представляет собой ту часть лучистой энергии, которая воспринимается человеком как визуальное ощущение, возникающее вследствие раздражения сетчатки глаза» [17.2].
§ 1. СМЕШЕНИЕ ЦВЕТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 561
Цвета, отличающиеся только по яркости, имеют одинаковую цветность. Например, черный, различные оттенки серого и белый являются ахроматическими цветами, отличающимися только по яркости, но имеющими одинаковую цветность. Если нас не интересует относительная яркость цветного поля, мы можем не делать различия между терминами «цвет» и «цветность». Так, цвет экрана из рассеивающего стекла, освещенного светом лазера с длиной волны 6328 А, является красным независимо от интенсивности освещения.
Международный орган — Международная светотехническая комиссия (MCK) установила стандартный метод описания цветности любого цветового поля. Каждому цвету приписывается набор координат цветности г/, z), подчиняющихся соотношению
x + у + z = I. (17.1)
Если известны значения двух координат, третья координата однозначно определяется из соотношения (17.1). Следовательно, каждый цвет может быть представлен точкой с координатами (х, у) на плоскости. На фиг. 17.1 приведена диаграмма цветности МСК, которая представляет собой графическое изображение площади на плоскости, содержащей все возможные цвета. Мы отметили участки диаграммы, соответствующие преобладающим цветам. Разумеется, между ними нет четких границ.
2. Цвета, которые можно получить при лазерном
освещении
На фиг. 17.1 точки, соответствующие монохроматическому свету (спектрально чистые цвета), отмечены цифрами, соответствующими длинам волн, вдоль подковообразной внешней границы диаграммы цветности. Цвет излучения гелий-неонового лазера с длиной волны 6328 А отмечен точкой А, а цвет излучения аргонового лазера с длинами волны 5145 и 4880 А — соответственно точками В ж С. Мы будем пользоваться этой диаграммой в соответствии с правилами МСК, не вдаваясь в обоснование этих правил. Согласно правилам, все цвета, возникающие при смешении в различных пропорциях лазерного излучения с длинами волн 6328 и 5145 А, представлены точками на прямой AB. Цвета, получающиеся при добавлении лазерного излучения с длиной волны 4880 А к этим двум компонентам, изображаются точками на любой прямой, соединяющей точку С с любой точкой AB. Все эти точки лежат внутри треугольника АБС.
При использовании более трех длин волн область возможных цветов на диаграмме цветности ограничена многоугольником.
562
ЦВЕТНАЯ ГОЛОГРАФИЯ
ГЛ. 17.
В этом случае он занимает большую площадь диаграммы, и можно подобрать больше цветов, соответствующих цветам объекта. Однако для подбора цвета голографического изображения, соответствующего цвету объекта, необходимо осуществлять независимую подгонку мощности на каждой длине волны лазерного излучения как при записи голограммы, так и при восстановлении. На практике, однако, довольно трудно произвести успешную подгонку мощности на трех длинах волн. Кроме того, как будет показано далее, чем больше число длин волн, тем ниже дифракционная эффективность голограммы. Чтобы можно было расширить диапазон возможных цветов, необходим более удачный набор первичных цветов АБС. Данные о длинах волн излучения некоторых выпускаемых промышленностью лазеров с непрерывным излучением приведены в табл. 17.1. Если нанести их на диаграмму цвет-
Таблица 17.1
Длины волн непрерывного лазерного излучения
Длина волны, „ й „ Лазерная „ЯРЯ ™
^ ' Приблизительный цвет среда н я м°Щн°сть>
4416 Пурпурно-синий He-Cd 50
4579 » » Ar 50
4762 Синий Kr 30
4765 » Ar 250
4880 Сине-зеленый Ar 700
4965 Зелено-синеватый Ar 150
5017 Зеленый Ar 150
5145 » Ar 700
5208 » Kr 60
5682 Темно-зеленый Kr 60
6328 Красный He-Ne 50
6471 » Kr 150
* Данные для выпускаемых промышленностью моделей лазеров.
ности, то ясно видно, что линии излучения криптонового лазера 6471 А (красная), 5208 А (зеленая) и 4762 А (синяя) образуют большой треугольник. На этом основании криптоновый лазер должен был бы широко использоваться в цветной голографии. К сожалению, он дорог, обладает непродолжительным сроком службы и потребляет ток большой силы. Вследствие этого обычно используются гелий-неоновый лазер с длиной волны излучения 6328 А в красной области и аргоновый лазер с длинами волн излучения
§ 1. СМЕШЕНИЕ ЦВЕТОВ G ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 563
800'г
700 -
4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 Длина волны,А
ФИГ. 17.2. Кривая видности.
освещения. Относительную мощность источников обычно подбирают эмпирически до получения желаемого результата или приближения к нему. Однако при выборе или покупке лазеров для цветной голографии полезно оценить относительные мощности излучения на основных длинах волн. Поскольку отношение интенсивностей меняется от объекта к объекту, в качестве стандартного цвета выберем равноэнергетический белый цвет*
