Оптическая галография - Кольер Р.
Скачать (прямая ссылка):
15*
228
АНАЛИЗ ПЛОСКИХ ГОЛОГРАММ
гл. 8-
глубины. При перемещении наблюдателя смещается его точка зрения и, так же как при рассматривании исходного объекта, наблюдается параллакс. На фиг. 8.17 для демонстрации параллакса приведены две фотографии одного и того же мнимого изобра-
ФИГ. 8.16. Наблюдение мнимого изображения трех-
мерного объекта.
жения, полученные под разными углами. Конечно, полное представление о трехмерности изображения можно получить, только рассматривая его через голограмму своими глазами.
Действительное изображение трехмерного предмета, восстановленное с помощью голограммы, обладает одним удивительным свойством — его глубина инвертирована. В этом случае мы говорим, что изображение является псевдоскопическим. Рассмотрим
ФИГ. 8.17.
Две фотографии одного и того же мнимого изображения трехмерного объекта, сделанные под разными углами зрения.
230
АНАЛИЗ ПЛОСКИХ ГОЛОГРАММ
ГЛ. Q
получение голограммы простого трехмерного предмета, представляющего собой два разделенных в пространстве точечных источника (фиг. 8.18, а), и последующее восстановление действительного изображения при освещении голограммы волной, сопряженной исходной опорной волне (фиг. 8.18, б). На стадии получения голограммы точка P1 расположена ближе к плоскости голо-
ФИГ. 8.18.
а — получение голограммы предмета, состоящего из двух точек, находящихся на разных расстояниях от голограммы; б — формирование действительного изображения.
граммы, чем точка P2- На стадии восстановления действительные изображения точек P1 и P2 образуются в их исходных положениях (в соответствии с изложенным в § 1, п. 2, настоящей главы). Однако чтобы наблюдатель увидел действительное изображение, т. е. воспринял свет, распространяющийся справа налево и испытавший дифракцию на голограмме, он должен занять полоя^ение,
ГОЛОГРАФИРОВАНИЕ ПРИ ДИФФУЗНОМ ОСВЕЩЕНИИ 231
показанное на фиг. 8.18, б. Точка P2 будет ДЛЯ НЄГО ближе, ЧЄМ P\« Таким образом, наблюдатель увидит обратное по глубине расположение точек по отношению к исходной картине, которую он видел при регистрации света, распространявшегося через фотопластинку слева направо. Это свойство приводит к ряду необычных визуальных эффектов. Предположим, что Р\ и P2 — точки на
ФИГ. 8.19.
Получение голограммы, формирующей ортоскопическое действительное изображение.
поверхности некоторого трехмерного предмета и что существует диапазон углов наблюдения, в котором часть поверхности вблизи точки Р[ заслоняет окрестность точки P2. При освещении предмета под углами в пределах этого диапазона на голограмме регистрируется информация только о поверхности вблизи P1. При восстановлении наблюдатель, смотрящий под соответствующими углами, но с другой стороны голограммы, видит только область вокруг P1. Ему кажется, что точка P2, находящаяся на переднем плане изображения, заслоняется областью, расположенной позади нее,— чувство, противоречащее повседневному опыту. Противоречие между воспринимаемым изображением и действительным видом предмета, каким его запомнил наблюдатель, вызывает ощущение неудовлетворенности при наблюдении псевдоскопических изображений.
От псевдоскопичности действительного изображения МОЖНО избавиться. Предположим, что на стадии получения голограммы используется линза, с помощью которой формируется действительное изображение освещенного лазерным светом предмета, т. е. фотопластинка помещается в сходящуюся волну, как на фиг. 8.19,
232
АНАЛИЗ ПЛОСКИХ ГОЛОГРАММ
ГЛ. 8.
и с помощью соответствующего опорного пучка записывается голограмма сходящейся волны. При освещении голограммы исходной опорной волной восстанавливается исходная предметная волна. Восстановленная волна сходится, образуя, как и исходная, действительное изображение справа от голограммы. Поэтому изображение имеет нормальную глубину т. е. является ортоскопи-ческим. Если же голограмму осветить сопряженной опорной волной, распространяющейся справа налево, то из исходного положения предмета будет расходиться волна, сопряженная исходной предметной волне. Это значит, что для рассматриваемого случая в плоскости, в которой строила изображение линза, будет теперь формироваться мнимое изображение этого изображения. Наблюдателю, смотрящему через голограмму слева, точки, находившиеся на заднем плане изображения, сформированного линзой, теперь будут казаться расположенными ближе точек, располагавшихся на переднем плане, следовательно, мнимое изображение будет в этом случае псевдоскопическим [8.8].
Если с помощью голографического процесса формируется псевдоскопическое изображение некоторого изображения, которое уже является псевдоскопическим по отношению к исходному предмету, то результирующее голографическое изображение будет ортоскопическим по отношению к этому предмету. Следовательно, если в качестве предметной волны для получения первой голограммы использовать восстановленную другой голограммой волну, образующую псевдоскопическое изображение, то освещение первой голограммы волной, сопряженной ее опорной волне, приведет к образованию ортоскопического изображения [8.9]. Тех же результатов можно добиться с помощью автоколлимационных устройств, которые позволяют обойтись без получения второй голограммы, необходимой для обращения псевдоскопического изображения в ортоскопическое и наоборот [8.10].
