ภาพสามมิติ - มัน ... แนวคิดหลักการแอพลิเคชัน

ภาพโฮโลแกรมในวันนี้ถูกนำมาใช้มากขึ้น บางคนเชื่อว่ามันสามารถเปลี่ยนวิธีการที่เป็นที่รู้จักกันในการติดต่อสื่อสารในช่วงเวลา ชอบหรือไม่ แต่ตอนนี้มันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ตัวอย่างเช่นเราทุกคนมีสติกเกอร์โฮโลแกรมที่คุ้นเคย จำนวนมากของผู้ผลิตที่ใช้พวกเขาเป็นวิธีการป้องกันการปลอมแปลง ภาพด้านล่างแสดงสติกเกอร์โฮโลแกรมบาง แอพลิเคชันของพวกเขา - เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากในการปกป้องสินค้าและเอกสารกับการปลอมแปลง

ประวัติความเป็นมาของการศึกษาของภาพสามมิติ

ภาพสามมิติได้รับเป็นผลมาจากการหักเหเริ่มศึกษาค่อนข้างเร็ว ๆ นี้ อย่างไรก็ตามเราสามารถพูดถึงการดำรงอยู่ของประวัติศาสตร์ของการศึกษาของตน เดนนิสเกเบอร์นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษคนแรกที่ระบุในปี 1948 มันเป็นภาพสามมิติ การค้นพบนี้เป็นสิ่งสำคัญมาก แต่คุ้มค่ามากที่สุดในช่วงเวลาที่ยังไม่ชัดเจน ทำงานในปี 1950 นักวิจัยได้รับความเดือดร้อนจากการขาดของแหล่งกำเนิดแสงที่มีการเชื่อมโยงกัน - คุณลักษณะที่สำคัญมากสำหรับการพัฒนาของภาพสามมิติ เลเซอร์ครั้งแรกที่ถูกผลิตขึ้นในปี 1960 กับอุปกรณ์นี้ก็เป็นไปได้ที่จะได้รับแสงที่มีการเชื่อมโยงกันอย่างเพียงพอ จูริสอูแพตนิคส์ส์และ Immet ลีธ์นักวิทยาศาสตร์สหรัฐได้ใช้มันในการสร้างโฮโลแกรมครั้งแรก ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาได้รับมันสามมิติภาพของวัตถุ

ในปีต่อการศึกษาอย่างต่อเนื่อง ร้อยของเอกสารงานวิจัยที่ตรวจสอบแนวคิดของภาพสามมิติที่ได้รับตั้งแต่การตีพิมพ์และเผยแพร่หนังสือหลายเล่มเกี่ยวกับวิธีการนี้ แต่ผลงานเหล่านี้จะถูกส่งไปยังมืออาชีพและไม่ได้เป็นผู้อ่านทั่วไป ในบทความนี้เราจะพูดคุยเกี่ยวกับทุกอย่างภาษาที่สามารถเข้าถึง

ภาพสามมิติคืออะไร

คุณสามารถนำเสนอต่อไปนี้คำนิยาม: ภาพสามมิติ - จะได้รับโดยเลเซอร์รูปภาพปริมาตร แต่ความหมายนี้ไม่ได้เป็นที่น่าพอใจอย่างสิ้นเชิงเนื่องจากมีประเภทอื่น ๆ ของภาพสามมิติ แต่ก็สะท้อนให้เห็นถึงมากที่สุดที่สำคัญ: ภาพสามมิติ - วิธีการทางเทคนิคที่จะช่วยให้การ "บันทึก" การปรากฏตัวของวัตถุ; ก็สามารถช่วยให้ได้ภาพสามมิติที่มีลักษณะเหมือนจริง; การใช้เลเซอร์มีความสำคัญสำหรับการพัฒนา

ภาพสามมิติและการประยุกต์ใช้

การศึกษาภาพสามมิติจะช่วยให้ความกระจ่างในหลายประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพทั่วไป ในฐานะที่เป็นงานศิลปะภาพสามมิติยังสามารถท้าทายหลังเพราะมันช่วยให้คุณสามารถสะท้อนให้เห็นถึงโลกที่ถูกต้องมากขึ้นและถูกต้อง

นักวิทยาศาสตร์บางครั้งปล่อยยุคในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติโดยวิธีการสื่อสารซึ่งเป็นที่รู้จักกันในบางศตวรรษ คุณสามารถพูดได้ตัวอย่างเช่นของที่มีอยู่ในอักษรอียิปต์โบราณโบราณของอียิปต์ของการประดิษฐ์ใน 1,450 ของกดพิมพ์ ในการเชื่อมต่อกับข้อสังเกตในปัจจุบันความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีวิธีใหม่ของการสื่อสารเช่นโทรทัศน์และโทรศัพท์ครอบครองตำแหน่งที่โดดเด่น แม้ว่าหลักการโฮโลแกรมยังอยู่ในวัยเด็กของตนเมื่อมันมาถึงการใช้งานในสื่อที่มีเหตุผลที่จะเชื่อว่าอุปกรณ์ที่อยู่บนพื้นฐานของมันจะสามารถที่จะเปลี่ยนวิธีที่รู้จักกันในนามของการสื่อสารในอนาคตหรืออย่างน้อยก็ขยายขอบเขตของการใช้ของพวกเขา

นิยายวิทยาศาสตร์วรรณกรรมและกดที่นิยมมักจะแสดงให้เห็นภาพสามมิติในทางที่ผิดแสงบิดเบี้ยว พวกเขามักจะสร้างความคิดที่ผิดเกี่ยวกับวิธีการนี้ ภาพสามมิติที่เห็นเป็นครั้งแรกที่น่าสนใจ แต่ไม่น่าประทับใจน้อยเป็นคำอธิบายทางกายภาพของหลักการของอุปกรณ์ของตน

รูปแบบการรบกวน

ความสามารถในการมองเห็นวัตถุบนพื้นฐานของความจริงที่ว่าคลื่นแสงจะหักเหหรือสะท้อนให้เห็นจากพวกเขาได้รับในสายตาของเรา สะท้อนแสงจากวัตถุที่โดดเด่นด้วยรูปแบบคลื่นของหน้าคลื่นที่สอดคล้องกับรูปร่างของวัตถุ รูปภาพของลายเส้นสีเข้มและอ่อน (หรือสาย) สร้างกลุ่มที่สองของคลื่นแสงที่สอดคล้องกันซึ่งรบกวน นี้เป็นภาพสามมิติไดรฟ์ แถบข้อมูลในแต่ละกรณีประกอบด้วยการรวมกันที่ขึ้นอยู่กับรูปร่างของคลื่นหน้าคลื่นซึ่งโต้ตอบกับแต่ละอื่น ๆ ที่ ดังกล่าวเป็นภาพที่เรียกว่าการแทรกแซง มันสามารถแก้ไขได้ตัวอย่างเช่นบนแผ่นถ่ายภาพถ้าคุณวางไว้ในสถานที่ที่มีความ รบกวนคลื่น

ความหลากหลายของโฮโลแกรม

วิธีที่ช่วยให้คุณบันทึก (ลงทะเบียน) สะท้อนให้เห็นจากหน้าคลื่นวัตถุและจากนั้นจะเรียกคืนเพื่อให้ผู้ชมรู้สึกว่าเขาเห็นสิ่งที่จริงและเป็นภาพสามมิติ ผลกระทบนี้ซึ่งเป็นเพราะความจริงที่ว่าภาพสามมิติที่ได้รับในระดับเดียวกับเป็นสิ่งที่จริง

มีหลายประเภทของโฮโลแกรมมีในสิ่งที่มันเป็นเรื่องง่ายที่จะได้รับสับสน เพื่อตรวจสอบนี้หรือว่าชนิดควรบริโภคสี่ห้าหรือแม้กระทั่งคำคุณศัพท์ จากชุดของพวกเขาทั้งหมดที่เราพิจารณาเฉพาะการเรียนขั้นพื้นฐานที่ใช้ภาพสามมิติที่ทันสมัย แต่ก่อนอื่นคุณต้องพูดคุยเล็กน้อยเกี่ยวกับปรากฏการณ์คลื่นของการเลี้ยวเบน ว่ามันช่วยให้เราสามารถออกแบบ (หรือมากกว่าที่จะสร้างใหม่) หน้าคลื่น

การเลี้ยวเบน

ถ้าวัตถุอยู่ในเส้นทางของแสงที่เขาปลดเปลื้องเงา โค้งแสงรอบวัตถุที่มาส่วนหนึ่งเข้ามาในภูมิภาคเงา ผลกระทบนี้จะเรียกว่าการเลี้ยวเบน เขาเป็นเพราะธรรมชาติคลื่นของแสง แต่จะอธิบายมันค่อนข้างยากที่จะเคร่งครัด

เฉพาะในมุมที่มีขนาดเล็กมากของแสงแทรกซึมเข้าไปในเขตเงาดังนั้นเราเกือบจะไม่ได้แจ้งให้ทราบว่า แต่ถ้ามีจำนวนมากของอุปสรรคเล็ก ๆ ระยะห่างระหว่างซึ่งเป็นเพียงไม่กี่ความยาวของคลื่นแสงในทางที่ผลกระทบนี้จะกลายเป็นที่เห็นได้ชัดเลยทีเดียว

หากการล่มสลายของหน้าคลื่นที่ตรงกับอุปสรรคเดียวที่มีขนาดใหญ่ "ตก" ส่วนที่เกี่ยวข้องของมันที่ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อพื้นที่ที่เหลืออยู่ของหน้าคลื่น หากมีอุปสรรคมากขนาดเล็กในเส้นทางของมันก็มีการแก้ไขโดยการเลี้ยวเบนเพื่อให้การแพร่กระจายของแสงอุปสรรคจะมีหน้าคลื่นที่แตกต่างกันในเชิงคุณภาพ

การเปลี่ยนแปลงที่มีความแข็งแรงเพื่อให้ได้แสงที่เริ่มแพร่กระจายในทิศทางอื่น ๆ แต่กลับกลายเป็นว่าเลนส์ช่วยให้เราสามารถแปลงหน้าคลื่นที่เป็นต้นฉบับในแตกต่างกันมากจากมัน ดังนั้นการเลี้ยวเบน - กลไกที่เราได้รับหน้าคลื่นใหม่ อุปกรณ์ที่อธิบายไว้ข้างต้นโดยการสร้างมันเรียกว่า ตาข่าย diffraction เราจะบอกเพิ่มเติมเกี่ยวกับมัน

ตะแกรงเลนส์

นี้เป็นแผ่นเล็ก ๆ ที่มีสิ่งปลูกฝากบางจังหวะตรงขนาน (เส้น) พวกเขามีระยะห่างออกจากกันโดย 1/100 หรือแม้กระทั่งพันของมิลลิเมตร เกิดอะไรขึ้นถ้าแสงเลเซอร์ในทางที่เป็นไปตามตารางซึ่งประกอบด้วยจำนวนของวงดนตรีที่มืดและสว่างเลือน? ส่วนหนึ่งของมันจะผ่านโดยตรงผ่านบาร์และบางส่วน - ขด รูปแบบดังนั้นสองคานใหม่ซึ่งออกจากตะแกรงที่มุมหนึ่งคานเดิมและตั้งอยู่บนทั้งสองข้างของมัน หากมีลำแสงเลเซอร์เช่น wavefront เครื่องบินทั้งสองเกิดขึ้นจากด้านข้างของลำใหม่จะยังมีหน้าคลื่นระนาบ ดังนั้นโดยผ่านเลนส์รั้วลำแสงเลเซอร์เราในรูปแบบสอง fronts คลื่นลูกใหม่ (แบน) เห็นได้ชัดว่าตะแกรงเลนส์ถือได้ว่าเป็นตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของโฮโลแกรม

โฮโลแกรมสมัครสมาชิก

คุ้นเคยกับหลักการพื้นฐานของภาพสามมิติควรเริ่มต้นด้วยการศึกษาของสอง fronts คลื่นเครื่องบิน การโต้ตอบพวกเขาในรูปแบบรูปแบบการรบกวนซึ่งจะถูกบันทึกไว้บนที่วางไว้ในสถานที่เดียวกันที่มีหน้าจอจานถ่ายภาพ ขั้นตอนของกระบวนการ (ครั้งแรก) ในภาพสามมิตินี้จะเรียกว่าการบันทึก (หรือบันทึก) ของโฮโลแกรม

เรียกคืนภาพ

เราคิดว่าหนึ่งของคลื่นเครื่องบิน - A, และครั้งที่สอง - วีคืออ้างอิงคลื่นและ B - เรื่องที่สะท้อนจากวัตถุที่มีภาพที่ได้รับการแก้ไข มันสามารถในทางที่ไม่แตกต่างจากคลื่นอ้างอิง อย่างไรก็ตามเมื่อมีการสร้างโฮโลแกรมมีรูปแบบสามมิติวัตถุจริง wavefront มากที่ซับซ้อนมากขึ้นของแสงที่สะท้อนจากวัตถุ

รูปแบบการรบกวนให้บนฟิล์มถ่ายภาพ (เช่นภาพของตะแกรง ๆ ) - นี้เป็นโฮโลแกรม มันสามารถอยู่ในเส้นทางของลำแสงอ้างอิงหลัก (ลำแสงเลเซอร์ที่มีหน้าคลื่นเครื่องบิน) ในกรณีนี้ทั้งสองฝ่ายจะเกิดขึ้น 2 ด้านหน้าคลื่นลูกใหม่ ครั้งแรกของพวกเขาเป็นสำเนาถูกต้องของหน้าคลื่นวัตถุซึ่งแพร่กระจายไปในทิศทางเดียวกับคลื่นดับบลิวขั้นตอนข้างต้นจะเรียกว่าภาพที่สร้างขึ้นใหม่

กระบวนการโฮโลแกรม

รูปแบบการรบกวนซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยสองเครื่องบิน คลื่นที่สอดคล้องกัน คือหลังจากที่บันทึกบนแผ่นถ่ายภาพเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้การกู้คืนการส่องสว่างคลื่นระนาบอื่น ๆ ในกรณีของหนึ่งในคลื่นเหล่านี้ กระบวนการโฮโลแกรมจึงมีขั้นตอนดังต่อไปนี้: ลงทะเบียนและต่อมา "จัดเก็บ" ของหน้าคลื่นของวัตถุประสงค์ในรูปแบบของโฮโลแกรม (รูปแบบการรบกวน) และปฏิสังขรณ์ ณ เวลาใด ๆ หลังจากที่ทางผ่านคลื่นโฮโลแกรมอ้างอิง

เรื่องจริง wavefront สามารถใด ๆ ยกตัวอย่างเช่นมันอาจจะสะท้อนจากวัตถุจริงในขณะที่ถ้ามันเป็นคลื่นการอ้างอิงการเชื่อมโยงกัน ที่เกิดขึ้นจากสองหน้าคลื่นที่มีการเชื่อมโยงกันรูปแบบการรบกวน - นี้เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณสามารถแปลงเนื่องจากการเลี้ยวเบนของหนึ่งในเสื้อผ้าเหล่านี้ในที่อื่น ๆ นี่คือที่สำคัญที่ซ่อนอยู่ในปรากฏการณ์ของภาพสามมิติ เดนนิสเกเบอร์ค้นพบครั้งแรกคุณสมบัตินี้

ภาพสังเกตที่สร้างขึ้นโดยโฮโลแกรม

ในเวลาของเราก็เริ่มที่จะใช้อุปกรณ์พิเศษสำหรับการอ่านโฮโลแกรม - เครื่องฉายโฮโลแกรม จะช่วยให้คุณแปลงภาพจากสองไปสามมิติ อย่างไรก็ตามเพื่อให้ดูเรียบง่ายโฮโลแกรม, โปรเจคเตอร์โฮโลแกรมไม่จำเป็นต้องใช้ อธิบายวิธีการจัดการกับภาพดังกล่าว

จะสังเกตเห็นภาพโฮโลแกรมประถมศึกษาจะเกิดขึ้นก็เป็นสิ่งจำเป็นที่จะวางไว้ที่ระยะ 1 เมตรจากตา ผ่านเลนส์ตะแกรงความต้องการที่จะมองในทิศทางที่คลื่นเครื่องบิน (บูรณะ) ออกมาจากมัน ดังนั้นวิธีการว่าคลื่นระนาบใส่ตาของผู้สังเกตการณ์ที่เป็นภาพโฮโลแกรมยังจะแบน มันจะปรากฏขึ้นมาให้เราเช่นถ้า "ผนังที่ว่างเปล่า" ที่สม่ำเสมอสว่างแสงที่มีสีเดียวกับที่สอดคล้องกัน เลเซอร์ เนื่องจากสัญญาณนี้โดยเฉพาะ "กำแพง" ถูกลิดรอนมันเป็นไปไม่ได้กำหนดวิธีการจนถึงขณะนี้ก็คือ ดูเหมือนว่าคุณดูที่ตั้งอยู่ที่อินฟินิตี้ข้ามกำแพง แต่คุณสามารถเห็นเพียงส่วนหนึ่งของมันซึ่งเป็นไปได้ที่จะเห็นผ่านมีขนาดเล็ก "หน้าต่าง" ที่มีโฮโลแกรม ผิวสว่างเท่ากันที่เราไม่สามารถมองเห็นอะไรที่คุ้มค่าของความสนใจ - ดังนั้นโฮโลแกรม

เลี้ยวเบนตะแกรง (โฮโลแกรม) ช่วยให้เราสามารถสังเกตผลกระทบง่ายๆ พวกเขาสามารถแสดงให้เห็นถึงการใช้โฮโลแกรมและประเภทอื่น ๆ ผ่านเลนส์ตะแกรงแสงไฟเป็นแยกไว้สองคานใหม่ โดยใช้ลำแสงเลเซอร์สามารถเปล่งเลนส์ใดตะแกรง รังสีที่ควรจะเป็นสีที่แตกต่างจากที่ใช้ในการบันทึก มุมของการดัดคานสีขึ้นอยู่กับสิ่งที่เขามีสี ถ้าเป็นสีแดง (ยาวความยาวคลื่น) เช่นลำแสงจะงอที่มุมมากกว่าลำแสงสีฟ้าซึ่งมีความยาวคลื่นที่มีขนาดเล็กที่สุด

ผ่านตะแกรงสามารถข้ามส่วนผสมของทุกสีเช่นสีขาว ในกรณีนี้แต่ละองค์ประกอบสีของโฮโลแกรมโค้งภายใต้มุมมองของตัวเอง ที่คลื่นความถี่เอาท์พุทมีรูปแบบคล้ายกับปริซึมสร้าง

ตำแหน่งของเส้นตะแกรง

จังหวะของตะแกรงควรจะทำมากใกล้กันว่ามันเป็นดัดที่เห็นได้ชัดของแสง ตัวอย่างเช่นการโค้งของลำแสงสีแดงโดย 20 °เป็นสิ่งจำเป็นที่ระยะห่างระหว่างร่องไม่เกิน 0.002 มม ถ้าพวกเขาวางอย่างใกล้ชิดรังสีของแสงเริ่มต้นที่จะโค้งงอมากยิ่งขึ้น เพื่อที่จะ "เขียน" แผ่นตาข่ายให้เป็นสิ่งจำเป็นที่สามารถบันทึกชิ้นส่วนบาง ๆ นอกจากนี้ยังมีความจำเป็นต้องจานในกระบวนการของการเปิดรับและยังคงสมบูรณ์นิ่งระหว่างการลงทะเบียน

ภาพสามารถป้ายมากแม้ที่เคลื่อนไหวน้อยมากเพื่อว่ามันจะแยกไม่ออกอย่างสมบูรณ์ ในกรณีนี้เราไม่เห็นรูปแบบการรบกวนเพียงแผ่นกระจกบนพื้นผิวทั้งหมดสม่ำเสมอดำหรือสีเทา แน่นอนในกรณีนี้จะไม่เล่นผลกระทบที่เกิดจากการเลี้ยวเบนตะแกรงเลนส์

Transmissive และโฮโลแกรมสะท้อนแสง

เราได้ตรวจสอบการเลี้ยวเบนตะแกรงจะเรียกว่าการส่งเพราะมันทำหน้าที่ในการผ่านแสงผ่านมัน ถ้าสาเหตุของเส้นตาข่ายไม่ได้อยู่บนแผ่นโปร่งใสและบนพื้นผิวของกระจกที่เราได้รับการสะท้อนแสงตาข่าย diffraction มันสะท้อนแสงในมุมที่แตกต่างกันของสีที่แตกต่างกัน ดังนั้นมีสองชั้นกว้างของโฮโลแกรม - สะท้อนแสงและส่งผ่าน ครั้งแรกที่สังเกตในที่มีแสงสะท้อนและสอง - ในการผ่าน