Введение.
В главе описан метод расчета точечно-матричных голограммы. Отличием метода от других [1,2] является простота конечных формул для расчета параметров пикселей. Было разработано и собрано экспериментальное устройство оптической записи с программой, в которой для расчета голограмм использовался алгоритм на основе данной теоретической модели [3,4]. Получены точечно-матричных голограммы размером до 50x50 mm., которые хорошо соответствуют исходному графическому дизайну.
В основу принципа точечно-матричных голограммы положено разбиение голографического изображения на двухмерный массив элементарных участков, размер которых обычно лежит в диапазоне 10-200 мкм., и зависит от используемой технологии оптической записи. В каждом элементарном участке поверхности голограммы записана дифракционная решетка с определенными параметрами периода и угла ориентации в плоскости голограммы (Рис.3.1) .
Размер и форма пикселей так же может изменяться. Форма влияет на фактор заполнения всей голограммы участками, в которых содержится дифракционная решетка. Например для прямоугольных пикселей фактор заполнения может достигать 100%, а для круглых только 80 %. Соответственно в первом случае относительная дифракционная эффективность голограммы будет на примерно на 20% выше. Изменяя во время оптической записи размер пикселей или время экспозиции можно получить модуляцию интенсивности диффагированного света при восстановлении голограммы, т.е. изменять визуальную яркость пикселей. Существуют несколько технологий записи компьютерных голограмм [5]: лазерная и электронная литография, классическая двух лучевая точечно-матричная голография, однолучевая с использованием SLM (Spartal Light Modulator) микро дисплеев. Во всех случаях основной идея синтеза голограммы остаётся одинаковой. Голограмма состоит из двухмерного массива дифракционных элементов микронного размера, параметры которых требуют математического расчета. Поэтому проблема поиска теоретической модели для расчета точечно-матричных голограммы остаётся актуальной.
Модель расчета точечно-матричной голограммы.
Идея процесса синтеза точечно-матричных голограмм заключается в создании определенного алгоритма, который каждой точке графического дизайна с определенным цветом и координатами ставит в соответствие дифракционный пиксель (или группу пикселей) в голограмме с рассчитанными параметрами. Целью главы является рассмотрение физических основ формирования точечно-матричной голографии и вывод формул, положенных в алгоритм работы такой трансформации. Общая концепция задачи состоит в том, что бы определить условие, при котором определенный элемент голограммы направлял заданный участок спектра дифрагированного излучения в направлении наблюдателя. Наблюдатель видит дифрагированный свет от каждого элемента голограммы только под определенным углом и суммарное восприятие дифракции от всех элементов создаёт визуальный эффект который соответствует исходному графическому дизайну.
…
