Передача и воспроизведение конечного числа |n=n_xn_y| отдельных участков голографической структуры (рис.1) обеспечивает наблюдателю возможность рассматривать изображение с некоторого

n_х- выборки по горизонтали,

n_у- выборки по вертикали.

конечного числа фиксированных позиций (как по горизонтали n_x, так и по вертикали n_y). Объемность воспроизводимого изображения будет восприниматься наблюдателем таким образом, что конвергенция глаз будет находиться в согласии с его аккомодационными усилиями. Если возможно допустить разрыв конвергенции и аккомодации глаз, что обычно и имеет место при рассматривании объёмных изображении в системах воспроизведения со стереопарами, то передача голографичесной информации теряет смысл. Можно передавать n=n_x обычных изображений, а на приёмной стороне использовать либо методы интегральной фотографии, либо какие-то другие методы для воспроизведения объёмных изображений с сохранением возможности их оглядывания в горизонтальном направлении. В этом случае использование голографии только на приёмной стороне может оказаться весьма эффективным.

Съёмка изображений, подлежащих телевизионной передачи, призводится системой объективов. Последняя представляет собой горизонтальный или дугообразный ряд из объективов, смещённых один относительно другого на некоторое расстояние b_x. Длина этого ряда задаётся из условия обеспечения требуемого "оглядывания" сцены и зависит от назначения системы воспроизведения и числа наблюдателей. Период повторения объективов может меняться в широких пределах: от нескольких миллиметров до величины главного базиса.

Полученная совокупность плоских изображений, каждое из которых соответствует определённому ракурсу съёмки объекта, передаётся по телевизионному каналу. На приёмной стороне эти изображения последовательно воспроизводятся на экране 1 некоторой светоклапанной системы, например типа "Скиатрон" (рисунок 2) /3/. Экран 1 просвечивается когерентным светом от ОКГ 3, и с помощью объектива 4 изображение проецируется на большой рассеивающий экран 2. В пространстве за экраном 2 изображение будет видно в угле рассеяния экрана. В этом угле помещена светочувствительная поверхность 5 для формирования на ней голограммы, состоящей из отдельных вертикальных полос 6 (синтезированной голограммы). Если экран 1 является диффузнорассеивающим (например "Скиатрон" типа 16 ЛМ-1Г с экраном из поликристалла КСl ), то можно обойтись без проекции на промежуточный экран 2.

В соответствии с условиями формирования синтезированной голограммы линейный параллакс d двух соседних изображений на фотокатоде передающей трубки будет определяться соотношением:

где b_x- базис передачи, то есть расстояние между двумя соседними объективами телевизионных камер; f- фокусное расстояние объективов камер; t-расстояние до объекта. Линейный параллакс d' на экране 1(рис.3) связан с d через линейное увеличение телевизионной системы и, то есть отношение высоты телевизионного растрат, разворачивающего принятое изображение кадра, к высоте растрат, разворачивающего изображение этого же кадра при передаче:

Дополнительное линейное увеличение β'₀ внесёт проекционный объектив при переносе изображения с экрана 1 на экран 2, то есть . Окончательно линейный параллакс приема равен:

В соответствии с рис.3 точка А будет казаться наблюдателю на расстоянии r, равном:

где - расстояние от глаз наблюдателя до синтезированной голограммы, полный линейный параллакс наблюдения, Δh - ширина полоски синтезированной голограммы, r - расстояние от синтезированной голограмуы до экрана 2, b₀- глазной базис.

Определим закон изменения параллактического угла данной системы в зависимости от удаления наблюдателя от голограимы. Для этого подставим в выражение для γ' значение r и продифференцируем его по l:

b_x/Δh и углового увеличения системы. Действительно, для рассматриваемой системы , где h''- вертикальный линейный размер экрана 2. Увеличение при телевизионной передаче или Учитывая это, видим что выражение (6) преобразуется к виду

Из выражения (6) следует, что восприятие неискажённого объёма возможно только тогда, когда b_x=Δh и β_t=1. Предположим, что условие b_x=Δh выполняется. Тогда для выполнения условия β_t=1 следует удовлетворить равенство (l'_Г+r)=β₀"·f. В этом равенстве величины r, f и β₀" - постоянные, a l'_Г меняется. Казалось бы, что восприятие неискажённого объёма возможно только из одной фиксированной позиции наблюдения, удалённой от голограммы на расстояние l'_Г=β₀"·f+r.

Докажем, что для многоракурсных систем, когда величина b_x стремится к нулю, β_t не зависит от l'_Г, а определяется только соотношением между постоянными r, f и β₀".

Предположим, что условие β_t=1 выполняется, когда глаза наблюдателя вплотную приближены к плоскости синтезированной голограммы l'_Г =0. При удалении наблюдателя от голограммы l'_Г >0 будем иметь β<1. Однако это остаётся справедливым до тех пор, пока l'_Г <l'_{Г опт} (рис.3). Как только l'_Г становится больше l'_{Г опт} в образовании объёмного образа начинает участвовать соседняя полоска синтезированной голограммы, которая опять обеспечивает в какой-то фиксированной точке наблюдения β_t=1. Это справедливо, так как удаление наблюдателя от объекта должно сопровождаться непрерывной сменой ракурсов, а мы по условию формирования синтезированной голограммы удовлетворяем это требование дискретно, через отрезки b_x. Очевидно, также, что, уменьшая b_x, мы будем уменьшать величину l'_{Г опт}, и при каком-то достаточно малом, но

конечном значении b_x влияние фактора l'_Г станет незаметным для

Рассмотрим теперь возможность наблюденая слитного объёмного образа объекта, восстанавливаемого голограммой, синтезированной из полос. На рис.4 показана схема образования объёмного образа шестиракурсной синтезированной голограммой, для которой шаг съёмки ракурсов объекта b_x=b₀ и ширина полоски Δh=b₀. В зоне, отмеченной треугольником АВС , зритель поставлен в условие наблюдения стереоскопического объёмного изображения, Ясли же зритель находится от синтезированной голограммы на расстоянии, бсльшем чем l'_{Г опт} , то при данных условиях синтезирования невозможно воспринимать неискаженный образ объекта.

i, ii, iii- участки, соответствующие различный ракурсам съёмки.

Действительно, рассматривая изображение с расстояния l'_Г, зритель видит: во-первых, что суммарный образ представляется составленным из участков i,ii,iii, соответствующих разным ракурсам съёмки объекта; во-вторых, зона объёмного видения дробится и появляются участки изображения, воспринимаемые необъёмно, 9.

Из рис.4 видно, что уменьшение размера полоски Δh при соответствующем уменьшении базиса съёмки двух соседних изображений b_x привести к уменьшению влияния указанных причин искажения образа объекта, 10.

Таким образом, величина базиса съёмки b_x- определяется двумя критериями:

б) удалённостью наблюдателя от синтезированной голограммы.

где z' - число элементов изображения, укладывающееся вдоль высоты растра; Ψ_гл.- угловое разрешение глаза; θ- угол, под котором объект виден с места съёмки. Выражение (8) для угла зрения θ≈15° даёт результат: r≈4Н'. Если изображение рассматривать с расстояния 4Н', то наблюдатель будет видеть его таким же, каким оператор у передающей камеры видит объект.

Размер синтезированной голограммы можно определить, исходя из возможного углового расположения зрителей по горизонтали α'_гор.. В соответствии с рис.5а он равен:

Выберем глубину зрительного угла, равную r=l'_{Г макс.}. Тогда, согласно уравнению (7), базис съёмки соседних изображений будет

равен а число передаваемых изображений -

или для r=4Н' -

где k- коэффициент формата.

Для примера рассмотрим случай, когда В'_об=1 м и l'_{г макс} = 5 м. Согласно уравнению (9), для углов α'_гоp.= 40°÷60° размер В" ≈ 4÷6 м. Размер полоски Δh≈30 мм, следовательно, n_x≈130÷200.

Рассмотренный случай соответствует формированию синтезированной голограммой объёмного изображения, полностью подобного объекту. Относительное расположение съемочных объективов и объекта при этом в точности совпадает с относительным расположением синтезированной голограммы и экрана. Следовательно, угловое смещение съёмочных объективов относительно некоторой точки проекции О, (рис.5б) будет для угла α'_гор= 60° составлять Δα'_гор= α'_гор/n_x≈18'. Возможно, что такая дискретность съёмки ракурсов обеспечит незаметность искажений объёмного образа, обусловленных этой дискретностью. Возможно, однако, что дискретность съёмки необходимо будет уменьшить, что, безусловно, приведёт к увеличению числа ракурсов съёмки до

телевидения с использованием принципа синтезированной голограммы совокупности плоских изображений на приёмном конце требует разработки новых или усовершенствования известных, например, фотохромных /5/, светочувствительных материалов. Поэтому в настоящее время метод синтезированных голограмм с успехом может применяться только в системах передачи статических телевизионных изображений. Это, как правило, прикладные телевизионныe системы, в которых синтезированная голограмма формируется о целью дальнейшего тщательного изучения изображения.

Известно /6/, что голографиривание по схеме с обращённым опорным световым потоком позволяет сформировать толстослойную голограмму. Такая толстослойная голограмма обладает замечательным свойством: при восстановлении изображения с использованием источника с непрерывным спектром излучения избирательно отражает только ту монохроматическую составляющую, которая использовалась при записи. Использование трёх ОКГ, излучающих основные цвета (r- красный, В- синий, g- зелёный), позволяет изготовить синтезированные голиграммы, с которых в обычном свете будут восстанавливаться цветние объёмные изображения.