к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Растровые оптические системы

Растровые оптические системы - класс оптич. систем, составным элементом к-рых является растр .Наличие растра образует в системе множество входных и выходных зрачков, смежно расположенных и действующих совместно в формировании оптич, изображения. Такие системы обладают рядом специфич. свойств, таких, как множащее, интегрирующее, анализирующее.

Простейшую Р. о. с. представляет комбинация растра R и установленного за ним диффузно отражающего экрана E (рис. 1). Элементы растра - отверстия или линзы - создают на экране множество более или менее совершенных изображений объекта. Это - первичное множащее свойство Р. о. с. Обратный ход лучей от изображений, полученных на экране, восстанавливает естеств. форму объекта в предметном пространстве. Синтезирование 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 - это вторичное множащее свойство Р. о. с.

4031-29.jpg

Рис. 1. Простейшая растровая оптическая система: R - растр, E - экран.


Осн. свойства Р. о. с. наиб. полно проявляются при формировании пространственных изображений в интегральной фотографии, являющейся как бы лучевым аналогом голографии. На первой стадии получают интегральное изображение объекта А В (рис. 2) через ячеистый (линзовый) растр R1, элементы к-рого выполнены в виде цилиндриков с передними сферич. основаниями, фокусирующими изображения объекта на противоположных сторонах этих цилиндров, покрытых с наружной стороны фотоэмульсией. При съёмке на слое фотоэмульсии образуется большое число микроизображений объекта в виде матрицы, наз. аспектрограммой. Эти изображения4031-31.jpgи т. д. не совсем идентичны, они фиксируют объект с несколько разных точек зрения и поэтому различаются парал-лактич. сдвигами разноудалённых точек объекта. Если осветить полученную на растре матрицу изображений с тыльной стороны, то обратный ход лучей через линзы растра воссоздаёт действительное изображение трёхмерного объекта в предметном пространстве. Разноудалённые точки объекта АВ можно увидеть на продолжении лучей от точек А, В из положений O1, O2 и т. д. Однако наблюдаемая пространственная картина объекта при этом оказывается инвертной (с вывернутым рельефом) - выступающие детали объекта углублены, и наоборот. Получение правильного рельефа пространственного изображения осуществляется во второй стадии процесса оптич. перекопирования микроизображений аспектрограммы через линзы первого растра R1 нa аналогичный второй растр R2, как это показано в верх. части рис. 3. За линзами растра R2 получается обращённая аспектрограмма с микроизоб-ражениями 4031-33.jpgрассматривая к-рую через этот растр после удаления от него растра R1, как это показано на ниж. части рис. 3, можно увидеть из точек4031-34.jpgмнимое пространственное изображение объекта АВ с уже правильно восстановленным рельефом. Ячеистый растр здесь применяется для разграничения полей микроизображений, регистрируемых на аспектрограмме.


4031-30.jpg

Рис. 2. Получение интегрального изображения объекта АВ с помощью ячеистого растра R1.


4031-32.jpg

Рис. 3. Оптическое перекопирование микроизображений аспектрограммы.


4031-35.jpg

Рис. 4. Растровая оптическая система с записью аспектрограммы объекта АВ с помощью полевой диафрагмы.

Разделение полей микроизображений во время записи (съёмки) аспектрограммы можно осуществить также с помощью полевой диафрагмы, ограничивающей ноле зрения растровой системы в предметном пространстве. Такой диафрагмой может являться входной зрачок объектива, работающего совместно с Р. о. с. Рис. 4 иллюстрирует принцип работы Р. о. с. при записи многомерной информации об объекте АВ через разл. участки входного зрачка съёмочного объектива. Когда открыт небольшой участок О1 входного зрачка объектива, лучи от объекта АВ, проходящие этот участок, рисуют изображение объекта А-В' так же, как и при полном открытом зрачке, однако, проходя через элементы растра, они засвечивают не всю поверхность светочувст-вит. слоя фотопластинки Р, а только отд. точки на ней. Так, луч 1 от точки x объекта, создавший изображение х' фиксируется на светочувствит. слое в точке Если же будут открыты участки зрачка О2 или О3,4032-1.jpgто лучи от точки x объекта, создавая ту же точку изображения x', зафиксируются в светочувствит. слое соответственно в точках 4032-2.jpgи4032-3.jpg. Т. о., при перемещении открытого участка зрачка на фотогр. материале фиксируется ряд последоват. кадров изображения объекта. Это позволяет осуществлять фоторегистрацию (киносъёмку) движущихся объектов или совмещать на одной и тон же фотопластине разнородные изображения, раздельно фотографируемые при разл. местоположениях открытого участка в зрачке. Выборка каждого отд. изображения из полученного на фотоматериале смешанного интегрированного кадра возможна после проявления фотопластины, установки её в прежнее положение и освещения со стороны входного зрачка через те участки, к-рые были открыты при фотогр. записи изображения. Возможное число раздельно различимых изображений в смешанном кадре наз. ёмкостью Р. о. с.; в совр. растрах эта величина доходит до 1000.

4032-4.jpg

Рис. 5. Принципиальная схема для параллельной обработки многомерной информации: R - растр; P - фотопластинка; УТ - управляемый транспарант; О - объектив; E - экран; ФП - фотоприёмник.

В сочетании с управляемыми транспарантами и матричными твердотельными фотонриёмниками Р. о. с. дают возможность производить разнообразную параллельную обработку массивов многомерной информации (рис. 5). Ряд страниц информации, последовательно записанных через растр на пластинке Р, воспроизводится через тот же растр R объективом О на экране Е, выполненным, напр., в виде матрицы фотоприёмников. Если при этом во входном зрачке объектива находится управляемый транспарант УТ, с помощью к-рого можно делать прозрачными разл. участки зрачка, то, открывая эти участки, можно в разл. порядке проецировать записанные страницы на экран для считывания. Можно одновременно проецировать неск. страниц информации на экран, если одновременно открыто неск. светлых клапанов транспаранта; модулируя соответствующим образом светопропускание транспаранта, можно задавать режимы обработки информации (сложение, вычитание и т. п.).

Принцип действия Р. о. с. применим и к электронным, рентг. и др. пучкам лучей. На рис. 6 представлена схема электронной растровой системы, используемой для формирования цветного изображения на экране телевнз. трубки. Пучки электронов от электронных пушек К1, К2, K3 проходят через щели растра R1; пространственно разделяясь, попадают на участки экрана с люминофорами соответственно красного, зелёного и синего свечения. Аддитивно смешиваясь, эти свечения образуют на нек-ром расстоянии цветное изображение. Если перед экраном установить второй растр R2, то он пространственно разделит пучки лучей, исходящих от разных по цвету элементов экрана, создавая зоны в точках 1, 2, 3, а также в точках 1', 2', 3' и т. д., из к-рых можно видеть соответственно только красное, зелёное или синее изображение. Если же пушками K1, K2, K3 проецировать на экран не цветные, а стереоскопические изображения, то из точек 1, 2, 3 и т. д. можно будет видеть соответственно разл. ракурсы пространственного изображения и т. о. наблюдать на экране объёмное изображение.


4032-5.jpg

Рис. 6. Схема электронной растровой системы.

Др. разнообразные структуры Р. о. с. позволяют осуществлять фокусирование, коллимацию, дефлекти-рование, спектральную и селективную фильтрацию световых пучков и т. п. Интересной особенностью Р. о. с. является то, что при записи дискретизованных изображений через линзовый растр со щелевой решёткой в его фокальной плоскости (рис. 7) можно получать

Рис. 7.

4032-6.jpg

Дифракция на входной апертуре диафрагмированного линзового растра R1 с линзами диаметром а, R2 - щелевой растр со щелью b; Р - фотопластинка; d - кружок дифракционного рассеяния; 1 - распределение интенсивности дифракционного рассеяния в фокальной плоскости линзового растра. более высокое разрешение, чем это следует из дифракц. теории, за счёт пропускания через механич. щели только центр, части дифракц. картины (диска Эйри), а это позволяет получать большие плотности записи оптич. информации на перемещаемом фотоматериале.

Литература по растровым оптическим системам

  1. Валюс Я. А., Растровая оптика, М-Л., 1949,
  2. его же, Растровые оптические приборы, М., 1966;
  3. Дудников Ю. А., Рожнов Б. К., Растровые системы для получения объемных изображений, Л., 1986.

Я. А. Валюс

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution