ФОТОГРАФИЯ ЛИППМАНА 1891 РАДУЖНАЯ ГОЛОГРАФИЯ Радужные голограммы

ФОТОГРАФИЯ ЛИППМАНА (1891)

РАДУЖНАЯ ГОЛОГРАФИЯ Радужные голограммы подразделяются по технике оптической записи на: плоские голограммы 2 D; голограммы типа 2 D/3 D; стереограммы; голограммы с воспроизведением полного объема объекта 3 D; голограммы типа "флип-флоп"; голограммы с полной передачей цвета изображаемого объекта; голограммы со скрытым изображением. по технологии изготовления голограммы подразделяются на: самоклеющиеся голограммы; саморазрушающиеся голограммы; нумерованные голограммы; голограммы со сложной конфигурацией высечки.

Объемные голограммы (Денисюка)

Кривые спектральной чувствительности колбочек, нормированные к единице

СХЕМА ЗАПИСИ ЦВЕТНЫХ ГОЛОГРАММ

An early example of a 3 D two-colour reflection hologram was recorded by Lin and Lo. Bianco. The authors used a special 15 -μm thick Kodak 649 -F emulsion with lower silver halide concentration. The hologram was recorded using the two laser wavelengths 633 nm and 515 nm and reconstructed using white light. L. H. Lin and C. V. Lo. Bianco, “Experimental techniques in making multicolor white light reconstructed holograms, ” Appl. Opt. 6, 1255 -1258 (1967) Denisyuk colour hologram with the red (633 nm) image recorded in a SH plate (Agfa 8 E 75) and the green (515 nm) and blue (488 nm) images in a DCG plate, sandwiched together. T. Kubota, Appl. Opt. 25, 4141 -4145 (1986)

PROCESSING OF HOLOGRAPHIC DEVELOPMENT After development the plates has pal orange color IN WET STATE the image is observed in transmission light PLATES AFTER DRYING the hologram is protected by black film from back side

Measurement of White Area of the Elephant Hologram* Elephant Object Peak: 688 nm Elephant Hologram Peaks: 647, 532 476 nm *Hans I. Bjelkhagen (Professor of Interferential Imaging Sciences)

Mac. Beth Color. Checker® White light hologram RGB laser light Colour

Colour Error: Three Wavelengths

Colour Error: Four Wavelengths

Colour Error: Five Wavelengths

Colour Error: 3, 4, and 5 Wavelengths

Colour Rendering Error

(Calgary museum of minerals, Canada)

BUTERFLIES (20 x 25 cm)

Маргарет Беньон

Музейные экспонаты

Запись составной голограммы (multiplex hologram) R 2 R 1 S 2 S 1

Условия формирования многоцветных составных голограмм при наложении элементов

Запись голограммы лазер фотопластина laser объект photoplate object Hologramm recording

Восстановление

Восстановление составной голограммы Reconstruction of multiplex hologram

Голограмма опалосцирующего объекта Hologram of opalescent object ΣS R для каждого направления for any direction

Восстановление голограммы опалосцирующего объекта Opalescent object hologram reconstruction

Беззубка Mussel Голограмма Hologram

Opto. Clone© of ‘Evzonas 1912’ Sep 2012

Trichroic Prism

‘warm’ white light The Object ‘cold’ white light

Reproduction of An Oil Painting using Colour Holography Original Hologram

Original

Upper: Original Lower: Hologram

Upper: Original Lower: Hologram Detail from Hologram

Saint Sebastian, (attr. to Rafaelo) PRIORITY RISK MAP “RELATIVE MICRODISPLACEMENT” 2μm/cm 1, 6μm/cm 1, 2μm/cm 0, 8μm/cm 0, 4μm/cm Digital Speckle Interferometric Structural Diagnosis

МУЛЬТИПЛЕКСНАЯ ЦИФРОВАЯ ГОЛОГРАММА

МУЛЬТИПЛЕКСНАЯ ЦИФРОВАЯ ГОЛОГРАММА • Digital holographic print (GEOLA) of orthophotographic map Kos island (Dodecanese), size 115 x 50 cm. Permanent exhibit at the Museum of Greek Army Geographical Services (Athens)

МУЛЬТИПЛЕКСНАЯ ЦИФРОВАЯ ГОЛОГРАММА • Digital holographic print (ZEBRA) in full parallax of map of Antiparos (Cyclades). Developed for the Greek Army Geo Services in cooperation with Photogrammetry Section of the National Polytechnic School (Athens)

Computer center Holography printer

Live scene objects

Live scene objects

Live scene objects Ready Syn 4 d print

Nature Photographs of the Syn 4 D print of the one of the National Park Harz place taken from different angle of views

Принципиальные основы метода ЦГИ Df d (kv – ki)

ЦИФРОВОЙ ГОЛОГРАФИЧЕСИЙ КОМПЛЕКС Предназначен для бесконтактных измерений деформаций конструкций в производственных условиях при различных видах статических и динамических нагрузок Цифровой голографический интерферометр Мобильный оптический стол установки

Измерение полей перемещений при статическом нагружении объекта

Измерение полей виброперемещений

ИЗМЕРЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ОБЪЕКТОВ В ЦЕХОВЫХ УСЛОВИЯХ Объект – стальная пластина размером 1, 35 х 1, 35 м с ретропокрытием Съемка производилась в незатемненном помещении цеха без виброизоляции объекта и интерферометра с использованием встроенного лазера непрерывного излучения мощностью 50 м. Вт. Расстояние от интерферометра до объекта – 10 м ( разность ходя опорного и объектного пучков – 20 м) Форма колебаний на резонансной частоте 75 Гц Деформация при ступенчатом статическом нагружении

Выделение деформационных перемещений на фоне смещений объекта как целого при измерении динамических деформаций. (резонансные колебания стальной пластины на частоте 173 Гц) а) Черным выделены линии абсолютных нулевых смещений поверхности объекта в направлении вектора чувствительности интерферометра (изгибные колебания + смещения винта крепления в центре, линии нулевых смещений определяются автоматически) б) Черным выделены линии нулевых виброперемещений поверхности объекта относительно центрального винта крепления (узловые линии резонансной формы колебаний, координаты реперной точки задаются оператором)

Измерение проекций полного вектора перемещений на оси координат Интерферограммы, полученные при трех различных направлениях вектора чувствительности освещение по нормали освещение сверху освещение справа Поля перемещений в направлении осей координат ( проекции полного вектора на оси Х, Y, Z ) Z Y X

МНОГОЭКСПОЗИЦИОННЫЙ (КИНОГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ) МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ Киноголографическая съемка процесса текучести материала стальной пластины ( интервал между кадрами – 30 с) Анимация процесса деформирования тест-объекта при резонансных колебаниях Частота записи кадров – 15 Гц

РАСЧЕТ ПОЛЕЙ ПРОИЗВОДНЫХ ОТ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПО КООРДИНАТАМ ПУТЕМ ПРЯМОГО ЧИСЛЕННОГО ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ А) ПОЛЕ НОРМАЛЬНЫХ ПРЕМЕЩЕНИЙ; Б) ПОЛЕ ПЕРВОЙ ПРОИЗВОДНОЙ; В) ПОЛЕ ВТОРОЙ ПРОИЗВОДНОЙ А) Б) В)

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДЕФЕКТОВ ПО ПОЛЮ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (А) ПОЛЮ ПЕРВОЙ (Б) И ВТОРОЙ (В) ПРОИЗВОДНОЙ ОТ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПО КООРДИНАТЕ А) Зона дефекта Б) В)

ИЗМЕРЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ В ЗОНАХ КОНЦЕНТРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ

Измерение деформаций в вершине трещины 1 мм

Комбинированное использование ЦГИ и численных методов расчета перемещений и деформаций Расчет Эксперимент

Выбор величины нагрузки перепад 0. 03 атм 0. 06 атм 0. 12 атм 0. 16 атм начальное давление 0, 3 атм начальное давление 5 атм

Автоматическая индикация отклонения полей перемещений контролируемой детали от эталона кондиционная лопатка лопатки с нарушениями внутренней геометрии

Измерение сверхмалых перемещений

Измерение больших перемещений

Погрешности измерений До нагружения Образцовая балка После нагружения После разгрузки

Результаты аттестации Поправка на наклон в заделке Сравнение с расчетом

Синтез цифровых голограмм трехмерных объектов методом трассировки ячеек

Цифровые голограммы 3 D объектов Стереограммы и мультиплексные структуры Цифровые голограммы Френеля Качественная иллюзия трехмерности 3 D образ формируется у наблюдателя Истинная трехмерность, реальное голографическое формирования протяженных по глубине объектов Возможность создания больших до ед. м 2 изображений с малым разрешением Небольшие до ед. см 2 изображения с высоким разрешением Горизонтальный параллакс Возможность создания полнопараллаксных изображений Наличие на рынке большого количества хорошо отработанных методов и программных продуктов Отдельные экспериментальные работы и образцы голограмм

Интегральный синтез 3 D изображений. Метод трассировки ячеек Интерференционный подход, использующий «Ray-tracing method» Пробразование Френеля Для оптимизации расчетов предложено использовать - «section-tracing » метод • Объект аппроксимируется малыми ячейками En(x, y). • Ячейки могут находиться перед, за, в плоскости голограммы • Для каждой ячейки вычисляется комплексная амплитуда поля e(x 0, y 0, h) в плоскости голограммы

Поле элементарной ячейки Распределения поля (фаза и модуль амплитуды) Y 300 =30 64× 64 Распределения поля (фаза и модуль амплитуды) Y 300 =0. 70

Схема алгоритма Obscured Input Data Cells Generator Cells Bank Algorithm Rows Composer Strips Concatenation Final processing

Перекрытие ячеек

Эксперимент: прозрачность, тень и блокировка Фрагмент голограммы «капли дождя» h=1200 ; 3600 ; 5000

Управление шириной щели Фрагмент голографического изображения h=1200 h=300 Распределение фазы и дальнее поле голограммы Y Y X X Y Y h=1200 ; M=60 h=300 ; M=15

Управление шириной щели Фазовый рельеф голограммы X X Y Y h=300 h=4800 Пространственный спектр 100 40 80 60 30 40 20 20 50 100 150 200 250 h=4800 300 350 400 10 h=300

Управление шириной щели эффективная щель 150 h=300 mkm h=1200 mkm h=4800 mkm 120 90 60 30 расчетная щель 0 0. 30 30

Управление шириной щели Цветовая палитра, эксперимент 0. 3 мм 0. 6 мм 1. 2 мм 2. 4 мм 4. 8 мм Ширина всех щели слоев 20 0. 3 мм 0. 6 мм 1. 2 мм 2. 4 мм 4. 8 мм Ширина щели оптимизирована и составляет 30

Полнопараллаксные голограммы Синтетический объект - слово "H O L O", Буквы размещены по глубине: расстояния букв относительно плоскости голограммы +4, 5; +1, 5; и – 4, 0 мм. Углы вертикального и горизонтального обзора 70 и 140. Центральная пространственная частота у крайних букв - 550 лин/мм , а у средних - 625 лин/мм.

Специальные свойства и возможности section-tracing method • Существование изображения, локализованного в пространстве физически • Прозрачные 3 D слои, возможности смешивания цветов, усиление тона • Полнопараллаксные голограммы • Ахроматические голограммы • Двух, много – щелевые ячейки • Специальная текстура ячеек, возможность использования специфических «секретных» ячеек, созданных специально для конкретной голограммы • 3 D микроструктуры,

ФАЗА ФИЛЬТРА Голографические фильтры ЭТАЛОН № 1 № 2 № 3 № 4 ЗАВИСИМОСТЬ АМПЛИТУДЫ КОРРЕЛЯЦИИ ОТ УГЛА ПОВОРОТА ВХОДНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ АМПЛИТУДА ФИЛЬТРА КОРРЕЛЯЦИЯ ФИЛЬТРА И ЭТАЛОНА СЦЕНА И КОРРЕЛЯЦИЯ ФИЛЬРА СО СЦЕНОЙ (ПОРОГ)

СИНТЕЗ АМПЛИТУДНЫХ ГОЛОГРАММ АМПЛИТУДА И ФАЗА СПЕКТРА ФИЛЬТРА АМПЛИТУДА И ФАЗА ОТКЛИКА ГОЛОГРАММЫ LPCC фильтр ЦЕНТРАЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ ГОЛОГРАММЫ ДРУГИЕ РЕАЛИЗОВАННЫЕ ВАРИАНТЫ ГОЛОГРАИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ ПРОПУСКАНИЕ ГОЛОГРАММЫ

ИЗМЕРЕНИЕ ОТКЛИКА ГОЛОГРАММ стохастический растр регулярный растр

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МАКЕТ КОРРЕЛЯТОРА ВЫХОДНЫЕ СИГНАЛЫ КОРРЕЛЯТОРА РАСЧЁТ (растр, g=26) ЭКСПЕРИМЕНТ (растр, g=26) Разброс величины корреляционных пиков при повороте входного изображения составил в лучших случаях не более 30%, что соответствует теоретическим характеристикам фильтра.

РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАВИСИМОСТЬ АМПЛИТУДЫ КОРРЕЛЯЦИИ ОТ УГЛА ПОВОРОТА ВХОДНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МАКЕТ КОРРЕЛЯТОРА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ИНТЕНСИВНОСТИ КОРРЕЛЯЦИИ ОТ УГЛА ПОВОРОТА ВХОДНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

Голографические ЗУ