Способ получения фотографий с несущейпространственной частотой

 

Союз Советских

Социалистических

Рес уб (iif8241 13 (6! ) Дополнительное к авт. спид-ву ф 588526 (22)Заивлено 09.07. 79 (21) 2792274/! 8-25. е присоединением заявки J% (И)М. Кл.

& 03 Н 1/06

3Ьаударстваиа6 кем«тет

ССЮ

«о йа«аи «зебретев«в, «еткрнт«1 (23 ) Приоритет

Опубликовано 23.04.81. Бюллетень М 15

Дата опубликования описания 25,04 . 8 1 (53) УДК772.99 (088.8) {72) Автор изобретения

Е. В. Ивакин

I т -с;, ",-.,"; .,д л .

Ордена Трудового Красного Знамени институт физики AH Белорусской ССР

{71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОТОГРАФИЙ С НЕСУЩЕЙ

ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ЧАСТОТОЙ

Изобретение относится к средст= вам записи фаэовой и амплитудной информации в фронте цветовой волны с использованием некогерентного света.

По основному авт. св. Р 588526 известен способ получения фотографий с несущей пространственной частотой, заключающийся в том, что диффузионный объект освещают некогерентным источником света,причем угловой размер некогерентного источника устанавливают меньше угловой апертуры оптической системы, а регистрирующий слой перемещают в пространстве изображения до образования на нем спекл-структуры tlj.

Сущность этого способа состоит в том, что при указанном соотношении между угловыми размерами источника света и апертуры оптической системы обеспечивается размер зоны пространственной когерентности источника света (У@ больше ширины функции импульсного отклика оптической системы д,Как известно, д д — ширина функции пространственной когерентности в заданной плоскости, которая представляет собой зависимость когерентности свето5 вых колебаний в двух точках этой плоскости от расстояния между кими. Функция импульсного отклика оптической системы описывает распределение ос16 вещенности в изображении точечного объекта. Обычно измеряемая в плоскости изображения, эта функция может быть перенесена в пространство объекта простым машстабным преобразованием.

Все рассмотренное относится к плоскости объекта.

Для оптической системы с неэначительиымн аберрациями и имеющей круговую апертуру, а также для источника света в виде светящегося диска выполняются соотношения

Д = 1,22

= 0,32 (2) 13 ф на просвет в присутствии рассеиваю.щей среды; на фиг. 2 — схема восстановления изображения; на фиг. 3 — функции импульсного отклика оптической системы в отсутствии Рассеивающей среды и при ее наличии 0 . Ф вЂ” функции пространственной когерентности излучения.

На этапе получения фотографии с пространственной несущей частотой схема реализации предлагаемого способа с диффузным объектом I (фиг.1),например в виде транспаранта с матовой пластинкой, .содержит некогерентный источник света 2 с регулируемой по размеру отверстия диафрагмой 3, оптическую систему 4(объектив) и регистрирующий слой 5. Между объектом и оптической системой находится рассеивающая среда 6.

На этапе восстановления 1фильтрования) полученной фотографии схема способа содержит фотографию объекта

5 (фиг, 2 j, источник облучения ее ко- .. лимнрованным светом 7, линзы 8 и 9 для формирования изображения в выходной плоскости 10, например на экране, В общем фокусе линз 8 и 9 расположен точечный непрозрачный экран 11 для, поглощения недифрагированного света, прошедшего через фотографию 5.

Способ реапизуется следующим образом.

Устанавливают угловой размер источника света 2(фиг. 1) меньше углового размера оптической системы 4, т.е. устанавливают размер эоны пространственной когерентности излучения источника больше ширины функции импульсного отклика оптической системы. Далее при наличии рассеивающей среды 6 в пространстве. объекта помещают точечный объект, например точечную диафрагму, строят его иэображение в плоскости регистрации.

Путем фотометрирования иэображения определяют ширину функции импульсного отклика оптической системы в присутствии рассеивающей среды.

Известно, что рассеивающая среда уширяет функцию импульсного отклика оптической системы, что связано с отклонением от прямого пути распространения части излучения, идущего от объекта к оптической системе(график Ц на фиг.3) . Это приводит к уменьшению разрешения и снижению контраста изображения..

3 8241 где сто и Юи — угловые размеры апертуры оптической системы и источника света соответственно;

А - длина волны света.

Из соотношений (1)и (2)следует, что задавая td> и 0 „по существу задаются величины до и д и Причем, если

+0 7ЮИ то д ((Рд, В каждую данную точку изображения 10 световые волны приходят из совокупности точек объекта, лежащих в пределах-ширины функции импульсного отклика оптической системы Если о, ь1, н — Н3 т.е. д (ди1 эти волны когерентны дРуг 15

° О а другом, а следовательно они интерферируют. Результат интерференции случаен, так как случайно само распределение шероховатости на поверхности объекта. В итоге это приводит 20 к случайному распределению освещенности в изображении, формируется мелкомасштабная спекл-структура.

Недостатком способа является то, что в случае фотографирования с просттИ ранственной несущей объекта, находя щегося в рассеивающей среде, полученная фотография не дает возможности фильтрации изображения от вуалирующего влияния рассеивающей среды(туман, З0 мутная вода и т. д.). Это связано с тем, что нерассеянный свет, строящий изображение, а также свет, рассеянный на неоднородностях среды, в одинаковой иере образуют спекл-структуру Зз в плоскости регистрации. Поэтому на этапе восстановления фотографии(голограмм) фильтрование изображения не происходит.

Цель изобретения - получение воз- 40. можности фотографирования с пространственной несущей частотой объектов, находящихся в рассеивающей среде.

Поставленная цель достигается тем, что при облучении диффузного объекта 4> некогерентным источником света определяют ширину функции импульсного отклика оптической системы в присут. ствии рассеивающей среды и путем последующего изменения углового размера 50 источника света устанавливают размер зоны пространственной когерентности света меньше ширины укаэанной функции °

На фиг. 1 изображена схема реали" зации способа на этапе излучения фотографии с пространственной несущей частотой, например, при освещении

5 8241

Определив ширину функции импульсного отклика оптической системы в присутствии рассеивающей среды, изменяют угловой размер источника света диафрагмой 3, чем устанавливают размер зоны когерентности излучения меньше ширины указанной функции(фиг,3)

Затем сформированным таким образом излучением облучают фотографируемый объект 1 и перемещают светочувст- 1о вительный слой в пространстве изображения в продольном направлении до п6явления на нем спекл-структуры.

При указанном выборе размера источника света в образовании спекл- 15 структуры в плоскости регистрирующего слоя принимает участие только та часть светового потока, которая укладывается внутри зоны пространственной . когерентности источника света. Рас- о сеянная часть светового потока, идущего от объекта к наблюдателю, которая соответствует крыльям функции импульсного отклика оптической системы(эоны а и б иа фиг.3) нри нали .чии рассеивающей среды, будучи некогерентной, ведет лишь к рагномерной засветке регистрирующего слоя и не . участвует в формировании спекл-структурые 30

На этапе восстановления(фильтрования)изображения полученную фотографию 5 (фиг.2) облучают колимированным светом 7 и отфильтровывают полезное изображение в плоскости 10 35 известными способами .например с помощью непрозрачной диафрагмы ll, расположенной в общем .фокусе линз

8и9.

13 ° 6

В результате фильтрации отсекается излучение, обусловленное рассеянием, что позволяет получить контрастное изображение в условиях светорассеяния при фотографировании с прост- . .ранственной несущей частотой с использованием некогерентного источника излучения.

Предлагаемый способ может быть использован в импульсных системах фотографирования в рассекающих средах различного типа при подсветке объекта источником света,в том числе тепловым,ймекнцим конечный размер светящегося тела.

Формула изобретения

Способ получения фотографий с несущей пространственной частотой по авт. св. N - 588526, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения возможности фотографирования объекта, находящегося в рассеивающей среде, при облучении объекта определяют ширину функции импульсного отклйка оптической системы s присутствии рассеивающей среды и путем последующего изменения углового размера источника излучения устанавливают размер зоны пространственной когерентности излучения меньше ширины указанной функции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

9 588526, кл. G 03 Н i/06 (прототип}.

824113

f0

Составитель В. Аджалов

Редактор Н, Апьппина Техред С.Мигунова Корректор Н. Стец

Заказ 5040 Тираж 506 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная,4