|
|
|
|
|
СИСТЕМАТИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСОВ ОПТИЧЕСКИХ
ОТОБРАЖЕНИЙ ОБЫЧНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
И.П.Налимов
В работе предложен единый зонально-лучевой подход к описанию изменений пространственно-угловой структуры объемного изображения на стадиях съемки, печатания и воспроизведения с использованием как фотографического, так и голографического носителей.
Рассмотрена физическая трактовка и развит математический аппарат оптических отображений множества световых лучей, проходящих через точки изображения и базовой ракурсной зоны - множества точек светового люка, лежащих в поле всего изображения.
Выделены и описаны осуществляемые с множеством лучей при посредстве объективов множества объективов, плоских апертур носителей, множества апертур носителей, целостные, дискретные и синтезирующие оптические отображения, рассмотрен порядок их группировки в стадии и комплексы.
На основе выполненного анализа осуществлена систематизация известных методов получения объемных изображений в 20 комплексах оптических отображений, в т.ч. в стереофотографических, 7 голографических и 7 стереоголографических комплексов отображений.
Характер изменений пространственно-угловой структуры объемного изображения может служить основой систематизации операций для его получения. Лучевой метод расчета /1/ не дает достаточной для этих целей информации. Предложенный в настоящей ра-
боте зонально-лучевой подход позволил описать основные оптические отображения в стадиях получения объемного изображения и построить систематизацию законченных комплексов оптических отображений.
Условием наблюдения всего изображения является одновременное попадание в группу точек пространства светового поля, распространяющегося от изображения в целом. Ракурсной зоной VG изображения VI будем называть оптическую модель, состоящую из множества точек, лежащих в поле изображения. В ракурсной зоне содержится, по крайней мере, одна точка. Любой центр поля изображения всегда существует в паре хотя бы с одним центром поля ракурсной зоны на определенном (не всегда конечном) расстоянии от него. Как поле в VG не существует без поля в VI, так и наоборот. Если VI состоит из 2N÷1 разноракурсных изображений, то и VG должна состоять из 2N÷1 подзон и содержать не менее 2N÷1 точек, не совпадающих в пространстве.
Перенос световой энергии от VI к VG, характеризуем множеством IG всех лучей RIG вдоль прямых, соединяющих точки изображения и ракурсной зоны. IG можно представить в виде семейств связок лучей: либо IG(V I) с центрами в точках AIÎ
VI, либо IG(V G) - в AGÎ
VG. Любое отображение α, меняющее IG, должно содержать правило сопоставления всех лучей α: IGº
с исходными лучами RIG /2/. Одинаковость применения α как к IG(VI), так и к IG(VG) означает эквивалентность изображения и ракурсной зоны при отображениях.
Справедливость приведенных соображений подтверждается наблюдениями из практики голографической съемки с объективом /3/. На голограмме регистрируется изображение не только объекта, но и выходного зрачка объектива. Восстановленное изображение зрачка по своим оптическим свойствам не отличается от восстановленного изображения объекта. Если при восстановлении световой поток распространяется от VG к VI, то глаз из VI
увидит слитное множество световых точек в VG, например, при круглом зрачке, имеющее вид светового диска. Размеры и положение светового диска в пространстве зависят от расходимости и угла падения восстанавливающего пучка /3/. При любых оптических отображениях по тем же правилам, что и VI, изменяется не только VG, но и множество точек прямых, проходящих через пары точек VI и VG.
На заключительной стадии, когда объемное изображение подготовлено для наблюдения, именно ракурсная зона определяет расположение и форму зоны видения, хотя и не всегда с ней совпадает.
Связь полей двух зон между собой через множество лучей удобно описать на основе зонально-лучевого подхода. Пусть световое поле, заполняющее зону V J - множество точек источников (или стоков), распространяется из каждой точки зоны VJ во все точки непересекающейся с ней зоны VJ'. Из точки АJ=(x χ, уυ, zξ)Î
VJ вдоль волнового вектора проведем в точку AJ'=(xχ', уυ', zξ')Î
VJ' луч RJJ', который можно представить в виде множества точек Аμνη прямой Lχχ'υυ'ξξ' и однонаправленного орта ξJJ'
RJJ'=(Lχχ'υυ'ξξ', ξJJ'), (1)
где
L χχ'υυ'ξξ'={Aμνη}:
cχχ'ξξ', dυυ'ξξ' - тангенсы углов проектирующих плоскостей Py||y и Px||x с осью z.
Например,
X χχ'ξξ', Yυυ'ξξ' - координаты следа луча в плоскости {x,y,0},
Y υυ'ξξ'=. (3)
Для ξ'>ξ имеем три характерных интервала значений η: η<ξ, ηÎ
[ξ,ξ'] и η>ξ'. Подмножество лучей с центром АJ во все точки VJ' образует связку JJ'( АJ) с основанием VJ'. Для J, J'Î
I, G, J'≠J множество JJ'(V J) с основанием VJ' всех лучей, реально существующих хотя бы в одном из трех интервалов, определяет пространственную структуру полей в зонах VI, VG и их взаимное расположение.
Множестве IG изменяется на стадиях съемки F, печатания Т и воспроизведения С объемного изображения. Стадии съемки исходного объекта и печатания с какого-либо носителя (знак извлечения поля .../) заканчиваются регистрацией (знак /...) на фотографический Ф или голографический Г носитель. Стадия печатания может быть повторена многократна, может включать копирование К или вообще отсутствовать. Стадия воспроизведения изображения в поле, извлеченном с носителя, может включать проекцию Р.
Анализ оптических отображений, входящих в стадии и приводящих к изменениям IG, позволяет выделить 10 основных элементарных отображений. Не меняющие степени дискретности множества IG целостные отображения Ω=λ, φ, ψ, τ, γ, ε υарактеризуют, соответственно, центрально-проективное (далее, просто проективное) отображение, формирование в сечении носителя перед регистрацией и воспроизведение в этом сечении после извлечения фотографического поля, голографического поля и отображение недискретным экраном.
Отображение Δ дискретизации множества IG, приводящее к дроблению как VI, так и VG имеет два предельных случая дискретизации: π - ракурсной зоны и ρ - изображения. В отображении 22 синтеза IG, снижающем степень дискретности VI и VG, вы-
деляются два предельных случая синтеза: σ - ракурсной зоны и i -изображения. Диафрагмирование части лучей ограниченной апертурой (входным зрачком объектива, носителем, экраном), как особое отображение не рассматривается, а включается в другие отображения.
Проективное отображение λ β одиночном объективе рассмотрим на примере связки IG(AI) с АI=(x χξ, уυξ, zξ). Пусть для простоты основание связки - базовая ракурсная двухмерная зона PG, находящаяся в плоскости входного зрачка РЛ объектива с фокусным расстоянием (рис.1). Из недиафрагмированной на РЛ части связки IG
Рис.1. Оптическое центрально-проективное λ и оптико-фотографические φ, ψ отображения связки лучей.
в зоне отображения РЛÌ
РН ={x,у,zH} главной плоскости объектива формируется новая связка с центром АIλ и основанием PGλÌ
PЛ' выходным зрачком объектива, где AIλÎ
PIξλ={x,y,zξλ},
- поперечный масштаб сечения зоны относительно PIξ зоны VI.
Отображение φ формирования фотографического поля для связки GI(AI) лучей, сходящихся в точку АI=(x χ', yυ', zξ'), осуществляемое в зоне PφÌ
PФ плоскости, где будет расположен фотографический носитель (рис.1), выделяет множество точек пересечения лучей c PФ={x,y,zη} и ортов этих лучей: φ: GI={A μνη, εGI}= GI, где количество μ, ν - элементов поля GI равно количеству лучей в связке, xμ и уν лежат в малых интервалах, например, для xμ=xμ0
. Если AI0=(xμ0,yν0,zη) есть центр кружка расфокусировки РI a РGÌ
P ξ имеет ширину bG, то, согласно (2,3), диаметр кружка .
При регистрации |Ф на фотографическом носителе образуется кружок расфокусировки РI с центром АI0. Теряются направления ортов лучей в пределах кружка. Информация об угловых размерах РG относительно АI и положении РФ становится несущественной, если, как принято в фотосъемке, δI≤δк для разрешенного элемента изображения в кадре. Часть трехмерного изображения, лежавшая вне РФ как бы смещается в зону кадра Рк фотографического изображения на носителе: , Рк, т.е. зона изображения сплющивается в кадр на носителе.
Поэтому отображение Ψ воспроизведения фотографического поля восстанавливает обычно только изображение (но не ракурсную зону). При размерах кадров bк>>δк центр элемента изображения можно принять за центр связки лучей с основанием во всех точках трехмерного пространства: Р. Здесь и далее последовательность отображений записывается в порядке их применения слева направо. Угловая расходимость сферической вол-
ны, распространяющейся на точки , никак не связана со сходимостью волны в точку АI при отображении φ. Ввиду этого съемка и фотографическая регистрация с непосредственным воспроизведением λφ|Φ|Ψ или с проекцией на рассеивающий экран Ф2: λφ|Φ|Ψλφ|Φ2|Ψ не позволяет создавать разнесенные в пространстве ограниченные ракурсные зоны. Следовательно, эти комплексы отображений пригодны лишь для получения двухмерных изображений.
Отображение τ формирования голографического поля осуществляется в плоской зоне Рτ регистрирующей среды (особенности трехмерной регистрирующей среда здесь не учитываем), если на поле объектной волны, например, сферической с центром АI (рис.2) надо-
Рис.2. Оптико-голографические отображения связки лучей.
жен когерентный фон - поле оперной волны с центром А R, т.е. τ=φφR. Элемент ЕГ "эфирного" полиграфического поля (картины стоячих волн в среде) в точке АГ включает ЕГ=(АГ, εIG, εRГ), где орт ε IG сохраняет информации о направлении луча RIG из точки AI в точку АGÎ
РG, орт εRГ указывает направление опорного луча, пришедшего в А Г из AR. Голографическсе поле Г, состоящее из множества элементов ЕГ по всей зоне РГ, хранит информацию о координатах
точки A I как месте пересечения направлений εIG. Если в соответствии с принципом эквивалентности рассмотреть τ-oтображение связки лучей с центром в АG, то можно убедиться, что голографическое поле такой связки содержит информацию о положении точки АG. В общем случае голографическое поле в целом сохраняет информацию не только об изображении, но и об очертаниях и положении ракурсной зоны.
Эта информация сохраняется и в результате регистрации |Г на реальном голографическом носителе / 3/ - и множестве элементов Е зарегистрированного голографического поля . Если структура реальной голограммы после регистрации и обработки не отличается от "эфирной" (Е=ЕГ), то А=AI, Р= РG.
Отображение γ восстановления голографического поля при освещении носителя восстанавлипающим пучком с центром Ас приводят к воспроизведению связки лучей , координаты центра которой A (или А) могут отличаться от АI (или AG). Изменение знака лучей связки с центром Ас (сГ=ГR, т.е. восстанавливающий пучок обращен относительного опорного) ведет к обращению направления лучей связки изображения: =IG.
Найдем τ|Г|γ -отображение связки лучей с центром А Iξ=(0,уJξ,ρJξ)Î
VJ. В результате τ|Г|γ γруппы отображений получим другую связку с таким же количеством лучей с центром (далее в верхнем-индексе τ|Г| - опускаем)
A=(0,y ,ρ)Î
V,
где в малоугловом безаберрационном приближении /1/
,
,
где - модуль радиус-вектора центра связки ρ =||sign z -
- поперечный масштаб сечения Р зоны V относительно Рjξ(zξ) зоны VJ при τ|Г|γ - отображении:
, -
- эквивалентное фокусное расстояние центров опорного R и восстанавливающего С пучков,
-
- угловая характеристика смещения А c относительно АR:
.
Верхний знак вне скобок в fRC относится к направленной схеме, нижний - к контрнаправленной. Остальные верхние знаки используются для "+1" дифракционного порядка, нижние для "-1" порядка. В изобразительных приложениях удваиваемых множеств связок при отображениях в ±1 дифракционных порядках зачастую можно пренебречь, и выбирать для рассмотрения один из порядков, имеющий в данной схеме наименьшие искажения.
Экранное отображение ε есть центрально-проективное отображение на точечно-фокусирующем экране (ТФЭ) или на точечно-фокусирующей составляющей линейно-фокусирующего экрана. Специфика ε-отображения по сравнению с λ-отображением: многофокусность, отсутствие осевой симметрии, ненулевое пересечение пространства зоны изображения с зоной экранного отображения, формирование действительного изображения ракурсной зоны. Отображения γ или ε, если они завершают стадию воспроизведения, формируют световой поток в конечное объемное изображение и его ракурсную зону. Если конечное изображение ракурсной зоны действительное и следует за VIκ по ходу лучей, то оно может служить зоной видения или основой для ее создания без дополнительных оптических
средств.
Анализ множества лучей и сопровождающее его дробление ракурсной зоны и объемного изображения по сечениям, подзонам или элементам осуществляется при оптическом отображении Δ дискретизации. В частности, если дробится только ракурсная зона, осуществляется дискретно - ракурсное отображение π, εсли же только зона изображения -дискретно-изображающее отображение ρ. Αудем рассматривать двухмерные зоны ρΔ дискретизации в виде множества точек последних по ходу лучей главных плоскостей РH'= РЛ' оптических элементов, как правило, собирающих. В этом случае π - отображение осуществляется, т.е. РΔ=Рπ, если базовая ракурсная зона пересекает зону дискретизации Рc∩ РΔ≠0 и точное ρ-отображение РΔ=Рρ - для сечения РI0∩ РΔ≠0.
Для пояснения существа Δ - отображения рассмотрим две связки лучей GI(AI) и GI(A I') с общим снованием РG (рис.3) и АI, A I', Î
РI. Пусть подзона РЛη входного
Рис.3. Дискретизация изображения и ракурсной зоны при оптическом отображении Δ.
зрачка РЛ мультиплета объективов, расположенного между PG и PI, перекрывается лучами связок GIν(AI) с основанием PGν и GI'ν'(AI') c основанием PGν'. В результате λ - отображения в подзоне PΔη получаем подсвязки Gνη(AIη) с основанием PGIνη и I'Gν'η(AI'η) с основанием PGI'ν'η. При произвольном расположении PЛη относительно Pc и PI вдоль осей y или z. подзона PΔη отображает только часть зоны PG (и всю PI) или только часть зоны PI (и всю PG), а возможно, и лишь части зон PI и PG. Например, боковая подзона PΔη' не может отобразить точку АI', поскольку пересечение PЛη'∩GI(AI'). Если AI - край PI, то PΔη' не может отобразить и подзону PGν. Поэтому в общем случае зона PΔ осуществляет дискретизацию как изображения, так и ракурсной зоны.
Отображение π рассмотрим на примере связки IG центром AIξ=(J,0,zξ) вне базовой плоскости РI0={x,y,0} и плоским основанием PG произвольной формы. Пусть входные зрачки мультиплета объективов PЛ=PЛηСPG (рис.4), ηÎ
[-N,N] расположены вдоль оси у. Отдельно взятый объектив осуществляет λ -отображение части связки IG, выделенной его зрачком. Отображение всем мультиплетом дискретизует связку в семейство подсвязок GIη(AIη), имеюцих центрами изображение одной и той же точки. Это означает, что произошло дробление базовой ракурсной зоны, а изображение осталось целым. При отображении φ|Ф семейства связок в плоскости P кадра осевой луч подсвязки GIη(A пересечет P в точке Akξη, смещенной относительно A на величину параллакса РIξη. Таким образом, при параллаксной съемке πφ|Ф информация о глубине объекта и положении центра подзоны базовой ракурсной зоны содержится в параллактическом смещении изображения внебазовых точек на соответствующем кадре стереограммы относительно их положения на центральном кадре Pk0.
Отображение σ синтеза ракурсное зоны, обратное отображению π, собирает из семейства подсвязок GIη(A), связку с едиными
Рис.4.
Рис.5.
центром A и основанием P в виде множества P, ракурсных подзон. Для стереограммы PPK строгие отображение σ осуществимо лишь для базовых связок лучей - с центрами в базовой плоскости объекта (рис.5). Семейства связок =(A), внебазовых точек имеют единое основание с базовой связкой, но изображения А разнесены по ординате в соответствии с РIξη, т.е. при параллаксном синтезе Ψσ0 не происходит синтеза сечений внебазовой части изображения - каждому сечению ставится в соответствие определенное параллактическое смещение.
При определенных условиях осевые лучи RGIξη0=R подсвязок пересекутся в одной точке А, образуя осевую связку (A), центр которой при воспроизведении дает точку объемного изображения. Таким образом, при параллаксном синтезе Ψσ0, несмотря на дискретизацию сечений внебазовой части изображения, сохраняется возможность получения слитного изображения. С другой стороны, именно неполнота синтеза изображения, обусловленная параллактическими смещениями, обеспечивает стереоэффект - различение сечений изображения при наблюдении.
Особое значение осевые связки лучей имеют в интегральной фотографии. При воспроизведении смещение носителя в фокальную плоскость растра приводит к коллимации связок , выходящих из каждой микролинзы. И хотя при этом базовая плоскость изображения удаляется на бесконечность, тем не менее, осевые связки и узкие коллимированные пучки вокруг них обеспечивают трехмерность изображения.
При Ψ σ - ξтображениях форма и положение вновь воссозданной базовой ракурсной зоны P весьма произвольны, поскольку определяются формой и положением зрачка Pσ и могут иметь мало общего с базовой ракурсной зоной исходного объекта. В этом смысле параллаксный синтез можно считать искусственным синтезом ракурсной зоны.
Поскольку при оптико-голографических отображениях, включающих τ |Г|γ - отображения, восстановленные связки лучей содержат всю информации о положе-
нии ракурсной зоны и изображения в пространстве, то параллактические смещения не образуются, а дискретизации конечного изображения можно избежать. Поэтому при отображениях γ σ ξсуществляется естественный синтез ракурсной зоны, при строго определенном для данного семейства связок расположении зон синтеза.
Оптические отображения, входящие в состав стадий и основных комплексов, позволяющих получать объемное изображение, расшифрованы в табл. Стадии Г и С входят в каждый комплекс K (комплексы Т'С с рисованными или синтезированными на ЭВМ стереограммами здесь не рассматриваются). Копирование K на стадии печатания включает только целостные отображения. Проекция Р на стадии воспроизведения включает экранное отображение.
Таблица
Отображения в стадиях и комплексах получения
объемного изображения
K
№№ |
F |
T |
C |
T' K |
C P |
1. |
πφ|Φ |
- |
|ψσ 0ρφ|Φ2|ψσ0 |
2. |
ψσ 0ρφ|Φ' |
|ψσ 0 |
3. |
ψσ 0ρφ|Φ' |
|ψσ 0 |
4. |
πσ 0ρφ|Φ |
- |
|ψσ 0 |
5. |
λΔφ|Φ |
ψσ 0λ'ρφ|Φ |
|ψσ 0 |
6. |
ψλ'τ| Г |
|γλ"φ|Φ 2|Ψσ0 |
7. |
τ| Г |
- |
|γ |
8. |
γλτ| Г |
|γε |
9. |
λτ| Г |
- |
|γ |
10. |
- |
|γε |
11. |
γλ'τ| Г' |
|γλ"ε |
12. |
πτ| Г |
γστ| Г' |
|γ |
13. |
γλτ| Г' |
|γσε |
Продолжение таблицы
14. |
πφ|Φ |
ψσ 0τ|Γ |
|γ |
15. |
|γε |
16. |
|γλε |
17. |
ψσ 0λτ|Γ |
|γε |
18. |
|γλ 1λ2ε |
19. |
λΔφ|Φ |
ψσ 0λ'τ|Г |
|γ |
20. |
|γλε |
В таблице приведено 6 видов съемки, 8 видов печатания и 8 видов воспроизведения, из них 6 - с проекцией.
Общей чертой оптико-фотографических комплексов 1-6, составляющих предмет изучения в стереофотографии /4/ является то, что искусственный синтез ракурсной зоны осуществляется на стадии воспроизведения. Расшифруем остальные отображения этих комплексов: K1=πφ|Φ|Ψσ0ρφ|Φ2|Ψσ0, параллаксная съемка, много объективная проекция Ψσ0 на линзо-растровый экран с дискретизацией ρ внебазовой части изображения на рассеивателе Ф2, находящемся между двумя растрами экрана, и параллаксный синтез вторым растром экрана; K2=πφ|Φ|Ψσ0ρΨ|Φ'|Ψσ0, то же, что и K1, но дискретизация р (шифровка изображений линзовым растром) осуществляется на носитель Ф' на стадии печатания; K3=πφ|Φ|φσ0 πφ|Φ'|Ψσ0, интегральная фотография с устранением псевдоскопичности путем печатания исходной стереограммы с двумя растрами на вторичный носитель Ф', помещаемый на стадии С в фокальную плоскость растра K4=πσ0ρφ|Φ|Ψσ0 параллакспанорамная съемка с перемещением камеры в ракурсной зоне и согласованным с ним плавным смещением цилиндрического растра вдоль поверхности Ф.
K5 =λΔφ|Φ|Ψσ0λ'ρφ|Φ'|Ψσ0, линзо-растровая съемка сфокусированного объективом изображения, синтез базовой ракурсной зоны - зрачка этого объектива, параллаксный синтез (смешанный способ /5/), повторное λ' -отображение изображения и его
параллаксная съемка со вторым линзовым растром на Ф ', располагаемым при воспроизведении как в K3. При Δ=π на стадии F получается сфокусированная интегральная фотография /6/.
К оптико-фотографическим примыкает и комплекс K6=λΔφ|Φ|Ψλ'τ|Г|γλ"φ|Φ2|Ψσ0, съемка аспектограммы с объективом, голографическая съемка аспектограммы, восстановление и проекция изображения аспектограммы на матовый экран Ф2, параллаксный синтез. При λ'=λ"=1 на голограмме регистрируется и восстанавливается пространственный спектр аспектограммы /7/.
Изобразительная голография изучает комплексы 7-13, включающие только оптико-голографические стадии, а также комплексы 14-20, содержащие, кроме них, оптико-фотографическую стадию съемки.
Оптико-голографические комплексы :
K7 =τ|Г|γ, получение голограммы и восстановление изображения /8,9/;
K8 =τ|Г|γλτ|Г'|γε, получение голограмм, копирование при посредстве ТФЭ, проекция без объектива на ТФЭ /10/, K9=λτ|Г|γ, голографическая съемка и восстановление сфокусированного изображения /11/. K10=λτ|Г|γε, голографическая съемка, восстановление и проекция без объектива на ТФЭ.
K11 =λτ|Г|γλ'φ|Г'|γλ"ε, голографическая съемка, оптическое интерференционное копирование и проекция без объектива /12/ (λ"=1) или с объективом на ТФЭ /13/. При λ'=1 копирование квазиконтактное.
K12 =πτ|Г|γστ|Г'|γ, ракурсная голографическая съемка, естественный голографический синтез ракурсной зоны и восстановление.
K13 =πτ|Г|γλ|Г'|γσε, ракурсная голографическая съемка, оптическое интерференционное копирование, естественный синтез ракурсной зоны и экранное отображение на ТФЭ /14/.
В комплексах 14-20 сохранение V I и PG при τ|Г|γ отображениях дает возможность решить проблемы, связанные с искусственным синтезом ракурсной зоны, еще на стадии печатания. Это позволяет при воспроизведении ограничиться простыми отображени-
ями γ, λ и ε. Направление изобразительной голографии, изучаюшее специфику этих комплексов, составляет предмет стереоголографии /15/.
Стереоголографические комплексы:
K14 =πφ|Φ|Ψσ0τ|Г|γ - параллаксная съемка, параллаксный синтез и восстановление изображения и ракурсной зоны для непосредственного наблюдения /16/. Вариант стадии печатания T=Φ|Ψσ0λτ|Г| /17/.
K15 =πφ|Φ|Ψσ0τ|Г|γε, то же, что и K14, но с проекцией без объектива на ТФЭ.
K16 =πφ|Φ|Ψσ0τ|Г|γλε, то же, что и K14, но с проекцией объективом на ТФЭ /13/.
K17 =πφ|Φ|Ψσ0λτ|Г|γε, параллаксная съемка, параллаксный синтез с λ - отображением в ТФЭ и проекция без объектива на этот же ТФЭ /18/.
K18 =πφ|Φ|Ψσ0λτ|Г|λ1λ2ε, параллаксная съемка, параллаксиый синтез с регистрацией голограммы в плоскости базовой ракурсной зоны, проективное отображение λ1λ2 и проекция на ТФЭ /19/.
K19 =λΔφ|Φ|Ψσ0λ'τ|Г|γ, съемка с дискретизацией изображения и базовой ракурсной зоны, искусственный частичный синтез ракурсной зоны, дискретизация изображения с сохранением осевых связок. λ' - отображение, голографическая регистрация и восстановление для непосредственного наблюдения /20/.
K20 =λΔφ|Φ|Ψσ0λ'τ|Г|γλε, то же, что и K19, но с проекцией объективом на ТФЭ /13,20/.
Структура расположения центров и оснований в семействах связок лучей в множествах =R, где А, АP , получаемых в результате осуществления комплексов отображения, полностью определяет пространственно-угловые характеристики объемного изображения и его ракурсной зоны. Если принять за элемент изображения минимально различимый участок поверхности изображения, а за элемент базовой ракурсной зоны - такой элемент поверхности этой зоны, которому соответствует один элемент зоны видения, в пределах которого зритель, перемещая свой глаз, не сможет воспринять изменение ракурса рассматриваемого объекта, то с учетом кинотехнических норм
|V|≈106, а для P размером 300´
50 мм при диаметре зрачка глаза 4 мм можно выделить |P| = 103 элементов. Тогда общая мощность множества || достигнет 109, а с учетом того, что во многих комплексах около 10 отображений, полное описание комплекса потребовало бы информации о 1010 лучах. Выделение кардинальных лучей, связок, основанных и боковых зон отображений, описание их параметров позволит достаточно полно определить пространственно-угловые характеристики объемного изображения и ракурсной зоны.
Выводы
1. Одновременно и неразрывно с полем изображения существует поле ракурсной зоны - множества точек, лежащих в поле изображения. Базовая ракурсная зона PG - множество точек светового люка, лежащих в поле всего объемного изображения, состоит из ограниченных подзон разных ракурсов. Поля изображения и ракурсной зоны и их взаимное расположение полностью характеризуются множеством лучей между точками VI и PG.
2. Принцип эквивалентности семейств связок лучей с центрами в изображении и ракурсной зоне при оптических отображениях повышает степень обобщения при анализе проблемы создания объемных изображений. В стадиях съемки, печатания и воспроизведения объемных изображений выделено 10 основных оптических отображений целостного, дискретного и синтезирующего типа. Предложенный зонально-лучевой подход позволил определить правила оптических отображений, порядок их группировки в стадии и комплексы.
3. Известные в стереофотографии и изобразительной голографии комплексы отображений систематизированы и сведены к 20 комплексам, в т.ч. 6 оптико-фотографическим, 7 оптико-голографическим и 7 стереоголографическим комплексам.
Литература
1 . Оптическая голография, в 2-х томах. Под ред.Г.Колфилда; Пер. с англ. - М.: Мир, 1982. т.1, с.257.
2. Скорняков Л.А. Элементы алгебры. М., Наука, 1980, с.240.
3. Клименко И.С., Матинян Е.Г., Налимов И.П. Голографическая регистрация сфокусированных изображений и их восстановление в белом свете. Оптика и спектроскопия, 1969, т.26, вып.6, с.1019-1026.
4. Валюс Н.А. Стереоскопия, М., изд.АН СССР, 1962, с.379.
5. Б. Дудников Ю.A. О расчете схемы получения интегральных голографий смешанным способом. Оптико-механическая промышленность, 1974, №8 , с.13-17.
6. Dudley L.R., New development in autostereoscopic photography. - Journal of the SMPTE, 1970, 8 , р.687-693.
7. Гальперн А.Д., Рожков Б.К. О реализации растрово-голографического объемного проекционного изображения, с.5-21. В сб. Оптическая годография. Практические применения. Под ред. Ю.Н.Денисюка. Л., Наука, 1985, с.127.
8. Gabor D.A. New nicroscopic principle. - Nature, 1948, v.161, 4090, p.777-773.
9. Денисюк Ю.Н. Об отображении оптических свойств объекта в волновом поле рассеянного им излучения. ДАН СССР, 1962, т.144, №6, с.1275-1278.
10. Denisjuk J.N. Perspektiven und probleme der holographischen kinematographie. - Bild und Ton, 1974, 27 , Н.3, s.71 -73, 79.
11. Tanner L.N. On the holography of phase objects. – Journal of the Sci.Instrum., 1966, v.43, 5, р.346.
12. Leith E.N. Вrumm D.B., Hsiao S.S.H. Holographic cinematography. -Appl.Optics, 1972, v.11, 9, р.2016-2023.
13. Комар В.Г. О возможности создания театрального голографического кинематографа с цветным объемным изображением. Техника кино и телевидения, 1975, №4, с.31-39.
14. Налимов И.П. Голографическая проекция статических объемных изображений. Техника кино и телевидения. 1981, №5, с.38-41.
15. Налимов И.П. Стереоголография. Материалы VIII Всесоюзной школы по голографии. Л., ЛИЯФ, 1976, с.307-331.
16. Pole R.V. 3-D imagery and holograms of objects illuminated in white-light. -Appl.Phys.I.ett., 1967, v.10, 1, p.20-22.
17. Какичашвили Ш.Д. Фокусированное голографирование интегральных изображена протяженных объектов. Оптико-механическая промышленность, 1970 , №10, с.15-17.
18. Yano A. Improved method of making holographic stereograms using stereoscreens. - Opt.Comm., 1970, v.2, 5, p.209-211.
19. Комар В.Г. Системы голографинеского кинематографа, совместимого с системами стереоскопического и обычного кинематографа. Техника кино и телевидения, 1978 , №10, с.3-12.
20. Голенко Г.Г., Налимов И.П., Федчук. И.У. Голографический кинематограф на основе интегральной фотографин с объективом большой апертуры. Техника кино и телевидения, 1979, №11, с.29-34.
|
|
|
|
|
|
|
|
Copyright
© 1999-2004 MeDia-security,
webmaster@media-security.ru
|
|
|