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在年发明的彩色照相技术结合起来发明了一种能够在白光下再 现彩

归档日期:06-26       文本归类:假彩色照相      文章编辑:爱尚语录

  在年发明的彩色照相技术结合起来发明了一种能够在白光下再 现彩色像的反射全息图“” 这种全息图被称为李普曼全息图。 彩色全息术的目的是记录和再现一种颜色与原始物体十分接近的三维像。彩 色全息图主要包括两大类 一类是反射型全息图 另一类是透射型全息图。透射 型全息图的记录方法分为多波长记录法和单波长记录

  在年发明的彩色照相技术结合起来发明了一种能够在白光下再 现彩色像的反射全息图“” 这种全息图被称为李普曼全息图。 彩色全息术的目的是记录和再现一种颜色与原始物体十分接近的三维像。彩 色全息图主要包括两大类 一类是反射型全息图 另一类是透射型全息图。透射 型全息图的记录方法分为多波长记录法和单波长记录法。多波长记录使用一台激 光器或者多台激光器组合 发射红、绿、蓝三原色激光 三色激光同时照射被摄 物体 利用参考光记录在全色记录介质上 白光再现就会显示出物体真实颜色 。单波长记录法采用单波长激光 利用彩虹全息的原理编码实现真彩色 事这方面研究的人很多。有的人利用某些全息记录介质乳胶层厚度对处理过程的敏感性 使用单一波长激光对一个物体的不同部分产生不同的厚度 从而在白光 下再现时呈现不同色彩 也有的人利用多狭缝假彩色编码技术 使不同波长的光 通过空间频率不同的光栅 在一定条件下沿空间同一方向传播 相叠加而得到真 彩色视觉效果。” 更多的人采用对彩色底片分色 然后用分角度或分区记录的办 法实现真彩色。“ 其基本思想是 通过精心设计光路 使得用白光再现全息图 能在空间某一预定位置产生红、绿、蓝三个重叠的狭缝实像人眼通过这一 位置可以看到原物的真彩色像。国外在这方面研究比较多的有美国、日本、英国、 德国。并且出现了一些新技术 比如日本京都技术大学制作边缘照明彩色全息 采用参考光从全息图的边缘照射这样减小了照明空间 德国艺术美术研究 所研究彩虹“阴影”全息图的单次曝光彩色混合技术 它的特点是多个连续光束 同时照射到一个二元平面上 可变角的漫射屏 因而可有很大范围的波长选 合成全息术合成全息术 ’是指将一系列用普通摄影术或其他图像处理方法得到的“物 体”的带有视差和深度信息的二维图像、按照时问顺序排列的瞬时图像 通过全 息方法记录在一张全息干板上 再现时实现原物的三维或动态显示的技术。”。 合成全息术最早是由金氏 等人于年提出来的 利用合成 全息的方法能够实现合成立体或合成动态。合成动态要选取一系列按时间分布的 二维图像 合成立体则选用按照角度或位置分布的一系列图像 通常分为角度多 路合成和纵向多路合成两种方法。角度多路合成提取的是物体的周视角度视差 即对一物体从不同的角度拍摄一系维图像 然后合成全息图。在观察全息图 同时有两幅或多幅图像在人的视网膜上合成使观察者感觉其看到的是物体 两个不同侧面 从而形成立体视觉。纵向多路合成提取的是物体的纵向位置视差 按原次序、原问隔排列合成 这种方法常用于医学领域。用射线或超按照一 定顺序和间隔拍摄人体器官的截面照片 然后将这些照片合成就能得到人体器官 的三维显示图像” 。合成动态则是利用视觉暂留现像 将一系列按照时『自顺序 记录的瞬时图像按顺序合成再现 当观察者依次浏览这些图像时 感受到的就是 原动作的再现 计算全息术计算机制全息简称计算全息 也属于显示全息的研究范畴 计算全息与光学 全息的不同之处在于计算全息不用光学编码 而是用计算的方法进行编码制作全 息图。制作光学全息图时 必须要有实际的物体存在 才能使从物体上发出自 发或反射的光波和参考光波相干涉来制作全息图 如果该物体不是物理存在的 就没有办法制成所需的光学全息图。而计算全息的制作则不然 它不需要真实的 物体存在 而只要事先给出物波的数学描述” 就能利用数字计算机和显示装置 综合出计算全息图 再现该物体的图像。因此 计算全息图能综合出世间不存在 的物体的全息图 其灵活性极高。这种性质大大扩大了计算全息图的应用范围。 此外 计算全息图衍射效率和噪声都比较容易控制、对环境要求低 这些都是光 学全息图无法比拟的。 其它显示全息术 七十年代以来 法国、日本、前苏联、美国相继拍摄出了全息电影 但由于 像质和场景不理想、放映视场小等因素限制了全息电影的推广。全息电影的普及 和推广很大程度上取决于大的全息银幕、大型脉冲激光器以及全息记录技术的不 断完善。现在日本、美国从研究全息电影转到研究全息电视 如日本信息科学和 技术实验室研究数字全息图与光全息圈的合成 数字全息图具有计算机产生三维 物体动态像的优点 而光全息图适合于详细精密地成像。他们还讨论了计算机实 时产生全息图的可能性 采用并行计算 最后将带有数据的计算结果传输给显示 装置 这样得到的结果比通常的计算机要快 从而有可能实现计算机实时产生全息图。 显示全息的前景 图像显示技术发展的一个主要目标是实现图像的真彩色三维动态显示 以便 能更真实地记录和再现客观事物。激光全息技术在这一领域具有很强的优势 是由于其技术的复杂性和局限性使它的发展和应用受到限制。计算全息技术的发展使其局限性得到克服 并且能够进行自动记录 制作成本也大幅下降 这促进 了全息在图像显示应用方面的飞速发展。公司已经在这方面展现了令人惊 喜的成就 其利用计算全息技术制作的大幅面、大视角、真彩色三维全息图像已 成功地应用于商业广告、产品展示、工业设计等许多领域 而且作为一种新的艺 术形式用于艺术装潢和展示 在这些方面全息图显示了优于二维图像的视觉效 也展现了令人兴奋的产业化前景。这种技术为艺术家、科学家和工程师进行艺术创作、科学分析和工程设计提供了一种新的工具 尤其在汽车、航天、建筑 及石油等工业领域已经显现出其应用价值。由于其图像设计的任意性和可变性 计算全息技术和印刷技术相结合 在印刷和防伪领域也有了广阔的应用前景“”。 随着相关技术的发展 计算全息技术与计算机通讯技术相结合将有可能实现全息 图的远程传输和复制 使其应用更加广泛。另外 随着高分辨率空间光调制器及 显示器件的发展 计算全息电视的研究也有可能取得突破性进展。 随着计算机技术及相关高新技术的发展 传统的光学全息术与计算机技术及 其它技术的联系将越来越密切 全息技术、计算机技术、技术、液晶显示技术等结合在一起的综合性研究将成为热点 展现出诱人的前景。 二计算机制全息概述 计算机制全息 简写为 是制作全息 图的一种新技术 其形成和发展已有四十多年的历史。计算机制全息图是利用数 字计算机来综合出全息图 它不需要物体的实际存在 只要把物波的数学描述输 入计算机 经处理后 控制绘图仪输出或阴极射线显像管显示而制成的 全息图。近年来 由于计算机科学技术的快速发展 数字计算机在光学领域得到 了广泛的应用 它不仅可以进行数学运算 而且可以和显示装置连接以实现对大 多数光学现像进行仿真。同时由于快速傅里叶变换等计算方法的出现 大大缩短了计算机进行傅里叶变换所需的时间 这些都为利用计算机技术制全息 图提供了实现的可能 推进了计算全息技术的发展。 计算全息最早是由科兹马和凯得于年提出来的。 他们为了检测被噪声掩埋的信号 用人工的方法制作了一个匹配滤波器。滤波器 的做法是 先用计算机算出所需要信号的傅里叶频谱 然后用黑自线条对这个频 谱进行编码 用放大的尺寸进行绘制 最后以合适的尺寸复制在透明胶片上。后 来罗曼 把通讯理论中的抽样定理应用到空问滤波器的制作中 奠定了计算全息图制作的理论基础。到年布朗和罗曼提出了几种 制作二元透过的频率掩模板的技术 可用单色光再现一般的复值波面。罗曼首先 利用迂回位相效应编码复数波面的位相 这就是后来著名的迂回位相型计算全息 它是计算全息技术的真正丌端。年巴里斯 把算法 应用到傅里叶变换计算全息图的计算中 大大缩短了全息图的计算时间。 在上述计算全息技术取得初步成果的基础上 很多光学和电讯工作者对计算 全息技术的兴趣陡增 提出了多种计算全息图编码制作技术。其中包括在计算全 息复数信号编码中加离轴参考光或加偏置量 做修下型离轴参考波计算全息 为它有很高的衍射效率并能同轴再现单一图像等优点使之在计算全息技术中占 有重要的地位。 光学全息图一般有振幅型和位相型两类 计算全息图也有这两大类。在这两 根据其透过率变化的特征又可分为二元计算全息图 和次阶计算全息图 。振幅型二元计算全息图的振幅透过 率只有两个值 即全息图面是完全透明或完全不透明的。振幅型灰阶计算全息图指的是计算全息图的振幅透过率函数是变化的 灰阶计算全息图可用由 计算机控制的有灰阶输出的绘图仪绘制 然后在照相底片上记录而成。 位相型计算全息图和光学位相型全息图一样 可由振幅型全息图经过漂白工 艺而成。在位相型计算全息图中 依据透过率变化分成位相型灰阶计算全息图 、位相型二元计算全息图 和位相型闪烁 计算全息图 由于这类全息图都足经过漂白处理故振幅透 过率都为 理想的衍射效率可达到 与传统的光学全息术相比较计算全息术具有如下优点 计算机技术和数字图像处理技术的引入 可以方便地引入数字处理方 消除像差、噪声以及记录介质感光特性曲线的非线性等因素带来的不利影响改善全息图的质量。并且全息图可以直接在计算机显示器上进行模拟再现 由于可以直接计算出物场的复振幅分布并对其进行逐层分析 因此 具有很高的测量灵活性。如对同一物场连续、记录的多幅全息图进行任意组合叠 可从中方便地测量出参与叠加的两个物场问的差异或者通过相位倍增方法 增大干涉条纹密度 从而有效提高测量精度。 由于全息图是以数字形式存储于计算机中 这使得全息图的保存、传 输和复制更容易 甚至可以通过互连网实现全息图的实时传输和

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