Оптическая голография - Априль Ж.
Скачать (прямая ссылка):
10.14.3. Получение контуров рельефа поверхности
методами голографической интерферометрии
Было предложено и продемонстрировано несколько методов получения контуров, представляющих собой топограмму поверхности объекта, с использованием принципов голографической ин- 10.14. Фотограмметрия
683
терферометрии. Контурные линии в виде интерферометрических полос локализуются на поверхности объекта или очень близко к ней при рассматривании мнимого изображения. Интерференционная картина аналогична топографической контурной карте и обеспечивает количественную информацию об объекте. Имеются три общих метода получения голографических топограмм поверхности объекта:
1) метод нескольких длин волн (или нескольких частот) 15, 6, 10, 11].
2) метод нескольких источников [6, 10, 11] и
3) метод нескольких показателей преломления.
Мы не будем рассматривать эти методы получения контуров и анализировать их достоинства и недостатки. Эти вопросы подробно обсуждаются в § 10.10. Оценки, представленные здесь, следуют из фотограмметрических рассмотрений. Прежде чем убедиться в том, что голографические методы получения контуров смогут оказаться полезными для исследований компактных объектов, нам нужно иметь некоторые представления о фотограмметрии.
Контуры должны быть эквидистантными и представлять собой ортоскопические проекции. Во всех голографических методах получения контурных карт рельефа поверхности контурные линии локализованы вблизи или на поверхности объекта (или его мнимого изображения). Когда объект (или его мнимое изображение) с наложенными на него контурными линиями регистрируется с помощью фотоаппарата, то, как хорошо известно в фотограмметрии, получают не ортоскопическую, а некоторую перспективную топо-грамму. Каждая контурная линия имеет свой масштаб увеличения и, следовательно, должна корректироваться индивидуально. Отсюда следует, что, прежде чем можно будет использовать гологра-фический метод получения топограмм для получения количественной информации, необходимо модифицировать методы регистрации контурных линий. Кроме того, единственный путь установить, в каком положении находится данная контурная линия (т. е. ближе она или дальше от наблюдателя, чем соседняя), состоит из получения общего представления о трехмерном объекте, контуры которого снимаются. С этой точки зрения истинная трехмерность мнимого изображения помогает выполнить процедуру определения контуров. Однако, если осуществляется двумерная регистрация в виде фотографии, это преимущество теряется. Несмотря на наличие ряда проблем, методы получения голографических карт рельефа поверхностей уже взяты на вооружение; они предоставляют простые средства получения полуколичествениой метрической информации о компактных объектах. 684 Гл.г 10. Области применения _
10.14.4. Голографические стереомодели
В предыдущем разделе отмечалось, что голографирование объектов представляет собой полезное дополнение к фотограмметрии, и фотограмметрические методы определения координат точек можно применять для получения количественной информации на основании мнимого изображения объекта. Если объект либо слишком мал, либо слишком велик, чтобы можно было с достаточной степенью точности получить его контурную карту, то приходится прибегать к некоторому пересчету, который позволил бы сделать задачу удобной для извлечения информации. В частности, при больших размерах объекта его невозможно осветить когерентным светом, и необходимо производить некоторую промежуточную регистрацию данных. Эту промежуточную запись можно преобразовать в мнимое голографическое изображение, содержащее (с определенной субъективной точки наблюдения) информацию о рельефе поверхности объекта. В последние несколько лет был предложен ряд методов синтезирования трехмерных мнимых изображений, восстановленных с голограмм, на которых записаны изображения набора^двумерных фотографий объекта. Такие голограммы можно отнести к классу составных. Кольер и др. [2] определили составную голограмму как совокупность небольших голограмм, расположенных в одной плоскости, причем каждая из них находится близко к соседней или перекрывается с ней. Волновые фронты, записанные на отдельных голограммах, не обязательно являются непрерывными или когерентными друг с другом. Однако при освещении восстанавливающим пучком одновременно всей такой голограммы, волновые фронты, записанные на отдельных небольших голограммах, взаимодействуют и образуют изображение, которое субъективно воспринимается как трехмерное. Варнер [10] дал хороший обзор этих методов. Дополнительную информацию по составным голограммам можно найти в § 5.5. Как правило, эти методы были предложены в качестве новых средств записи и наблюдения стереоизображений или же как методы уменьшения информационной емкости, для того чтобы можно было передавать голограмму трехмерного изображения по электрическим каналам связи. Исключением являются голографические стереомодели, которые предназначаются для последующей обработки и синтезируются с выполнением определенных требований.
