РА́СТРОВЫЕ ОПТИ́ЧЕСКИЕ СИСТЕ́МЫ
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
РА́СТРОВЫЕ ОПТИ́ЧЕСКИЕ СИСТЕ́МЫ, оптич. системы, составным элементом которых является растр. Р. о. с. обладают множащим, интегрирующим и анализирующим свойствами.
Простейшая многоэлементная Р. о. с. – комбинация растра R и установленного за ним диффузно отражающего экрана E (рис. 1). Элементы растра (отверстия или линзы) создают на экране множество изображений объекта. Это – первичное множащее свойство Р. о. с. Обратный ход лучей от изображений, полученных на экране, восстанавливает естеств. форму объекта в предметном пространстве. Создание целостного пространственного образа объекта лучами от каждого элементарного изображения представляет интегрирующее свойство Р. о. с. В предметном пространстве восстанавливается не одно изображение, а множество ему подобных – вторичное множащее свойство растровых оптич. систем.
Р. о. с. позволяют создавать объёмные изображения, напр. на открытках. Основа растровой стереофотографии – линзовый растр, представляющий собой набор тонких цилиндрич. линз (рис. 2). Одна поверхность растра плоская, к ней приклеивается бумага с изображением, другая – периодич. структура из дуг окружностей. Радиус этих окружностей r и толщина t линзового растра подобраны так, чтобы изображение объекта фокусировалось линзами на плоскую поверхность растра. Показатель преломления обычно лежит в пределах от 1,5 до 1,65.
Объект наблюдается объёмным, т. к. растр, преломляя световые пучки, отклоняет их под разл. углами (рис. 3): часть стереоизображения, расположенная в правом полупериоде растра, отклоняется влево и попадает в левый глаз человека, а часть стереоизображения, расположенная в левом полупериоде растра, отклоняется вправо и попадает в правый глаз.
Разные структуры Р. о. с. позволяют фокусировать, коллимировать, производить спектральную и селективную фильтрации световых пучков и др. Р. о. с. позволяют получать записи дискретизованных изображений с более высоким разрешением, чем это следует из теории дифракции. Это происходит за счёт пропускания через механич. щели только центр. части дифракционной картины (диска Эйри). В результате получают большие плотности записи оптич. информации на перемещаемом фотоматериале или матрице фотоприёмников. При этом возможна регистрация динамики объекта, в т. ч. и быстропротекающих процессов с разрешением по времени вплоть до наносекунд, если механич. перемещение заменить электрооптич. или нелинейнооптич. сканированием изображения по светочувствительным приёмникам. Расшифровку такого растрового изображения осуществляют заменой фотоприёмников на светодиоды с той же геометрией и обратным, уже медленным, сканированием, восстанавливающим эволюцию изучаемого процесса, точнее – его изображения.
Принцип действия Р. о. с. применим также к электронным пучкам, рентгеновским лучам и др.