Тепловой способ получения изображений
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
О
/14
ЙВуАврстеевнне кемитет
СССР ае делам взебретевий н етерытвй
93 (72) Автор изобретения
Я. A. Моносов
Институт радиотехники и электроники АН СССР (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВОЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Изобретение относится к способам получения изображений с помощью световых, тепловых и электронных потоков, а также к специальным способам съемки.
Известны фотографические способы получения иэображений, заключающиеся в том, что иэображение записывают и фик-сируют на фотопленке и затем проектируют т на экран, ocsemasr записанное иэображение ярким источником (1j.
Недостатком известных способов является то, что изображение получают" не в реальном масштабе времени, так как: требуется длительная химико-фотографическая обработка.
Известны тепловые способы получения иэображений, заключающиеся .в том, что объект записывают на гетерогенную сре -! ° ду с возможностью ее агрегатных прев ращений 2 .
Недостатком известных способов является невозможность одновременной передачи усиленного. по яркости изобра- . жения в реальном масштабе времени.
С целью одновременной передачи усиленного по яркост и изображения в реальном масштабе времени по предлагаемому способу рядом с изображением размещают источник света; при записи объекта и передаче изображения излучением одной длины волны экспозицию выбирают из условия:, где. E. — мийимальная освещенность
1 при записи;
E. — освещенность от источника
2. света;
15....1
- время записи 1 — время освещения; г запись объекта и передачу изображения проводят излучением разной длины волны.
Это осуществляется следующим образом. Излучение от объекта проектируют на среду, создавая на ней неоднородную освещенность. При этом получают запись изображения на реверсивной среде при из- менении ее агрегатного состояния. Сре7 "07 пой расположена среда для записи, если
"используют отраженный от среды свет.
В усиленном изображении сохраняются
"контраст, полутона и цвета, свойственные исходному изображению.
Пример 1. Изображение, меняю пееся со временем с максимальным даря иеФению непрозрачных частиц, ко- отношением яркостей элементов:7), неторое фикЖруатся при остывании среды, обходимо передать на большое расстоявызывающем ее обратное агрегатное 10 ние с помощью световода или луча лазе " ра. Из- за затухания при распростране-., нии света, несущего указанное изобраплоскость, освещая его источником све-, жение, яркость изображения монотонно уменьшается с увеличением" расстояния. чем освещенность при записи изображения. !5 Задача компенсации затухания решается с помощью способа по изобретению.
Для осуществления этого на пути распр "страйения света йомещают среду для записи изображения, источник силового по20 ля и яркий источник света — усилитель яркости. Записанное на среду изображейие освещают на короткое время источником света. При этом получают усиленное по яркости иэображение в другой
25 плоскости.
Расстояние от места расположения исходного изображения до места включе ния усилителя яркости выбирают таким, ч го яркость наиболее темных элементов
30 изображения остается выше возможных флуктуаций яркости и вьппе порога чувст вительности среды для записи; при этом изображение записывают на среде для записи без заметных искажений контрасз та, полутонов и цвета за время t =10 с
После записи изображения на среде его освещаЫт, включая яркий источник света на время t < t, обеспечивающий
2 однородное освещение изображения., 40
"jjR йрелставляет собой веще "тво с воз яожйостйю М регатного превра ения частйц. При записи ""нагрев среды происходит
" " при поглощении света от иэображеййя.
Пссле прогрева срелы до температуры
" " агрегатн6го"превращения происходит иэменение ееопчической плотности благопревращение. Затем" йроекчяруют записан-ное иэображейие на какую-либо rrpyryþ " та,"coarraioщим-освещенность, больвую, При этом получают усиленное по яркос- .. ти изображение, перенесенное из плоскости записи в какук -либо дру ую "йлоскостМ, .
Если запись изображения и его проектирование пройзводят излучением на одной и той же длине волны, то экспозицию при проектировании выбирают меньшей, чем при записи. Тем самым предотвращают нарушение записайного изображе- Юрйчем среда меньше поглощает йзлуче ние от источника света, чем о т изобра жения, то экспоэйцию прй йроектйрова-. усиленное=по яркости, эа плоскостью, в - кбторой расположена среда лля записи, изображения, а коэффициент увеличения нии выбирают большей, чем при записи.
Полйый цикл зайиси, фиксами и Стиранйя изображения на среде составляет
10 З с (21, поэтому ее использование йозволяет перелавать усиленйое по яркости изображение в реальном масштабе врем ени.
Весьма существенно, что при записи .изображений-и их передаче могут быть
" переданы не только вид, но и цвет объекта. Юля этого к среде Jrrrrr записи присоединяют пространственно-неоднородный светофильтр;
Работа по способу осуществляется следующим способом. Изображение записывают на среде. Нагрев среды происхо-. дит прй поглощении света от изображения. После прогрева средй до температуры агрегатного йревращения "пройсхо- дит изменение ее оптической плотности благодаря смещению непрозрачных частиц, которое фиксйруется при остывайий среды," вызывающем ее обратное агрегат ное превращение. Затем записанное иэображейие освещаю г ярким йстбчником света. При этом получают изображение, Время выбирают из двух соображений: во-первых, чтобы экспозиция от дополнительного источника не преььппала экспозицию от передаваемого изображения, 45 то есть чтобы выполнялось условие
Е,t, > Е t, где E„- минимальная освещенность записи; E — освещенность
Я от истбчника света, (— время записи
t, — время освещения. Во-вторых, чтобы.оно превосходило время инерции приемника изображений, в частности, глаза, то есть выполнялось условие t >t, где 1 — время инерции п рй ем ника.
В этом случае o eerrrernre дополнительным источником не портит записанного если используют прошедший через среду свет, или перед плоскостью, в котояркости изображения равен отношению
E r E„D.
>7 6 прием и последующую обработку оптическими методами изображений, меняюп ихся во времени на--видеоэкране, передачу и прием на большой экран изображений мелких объектов, наблюдаемых через оп тттческий микроскоп; передачу и прием усиленных по яркости изображений удаленных объектов, наб-, людаемых через зрительную трубу (бинокль, а строномический телескоп и др. ) .
Л р и м е р 3, Усиление яркости изображений, меняющихся во времени, производят так же, как в примере 1, и усиленное изображение проектируют на экран через мультиплицирующее устройся во, например через дифракционную решетку. В этом случае многократно (в разных местах) на экране будет воспроизведено исходное изображение. Если на экране предварительно были записаны изображения различных объектов, то, применяя известный корреляционный способ сравнения, осуществляют распознавание неподвижных образов, то есть устанавливают факт совпадения передаваемого изображения с одним из записанных на экране.
Таким путем можно осуществить, например, коммутацию телефонных каналов, образованных световодами, без использования механических щаговых иска- телейй.
Пример 4, Усиление яркости изображений, меняющихся во времени, производят так же, как в примере 1, но вместо изображения объекта передают его голограмму.
5, 17 (<..
11ри включении дополнительного ис- ,точника происходит перенос иэображения из плоскости записи со скоростью света в какую-либо другую плоскость.
Такой про«есс аналогичен про«ессу усиле- 5 ния электрического сигнала в радиолаФл- пе или транзисторе. Усиленное иэображение может быть перенесено на торец. световода и передано по этому отрезку дальше. 10
После перенесения усиленного изображения в другую плоскость его стирают "
-3 со среды за время около 10 с, подготавливая среду для записи нового кадра. цикл записи и стирания изображения должен быть синхрониэован с циклом передачи.
Таким путем, при работе по предложенному способу обеспечивается усиление яркости меняющихся изображений в реаль- ном масштабе времени без изменения контраста, полутонов и цветов исходного изображения.
Известно, что при передаче иэображений по световоду, наряду с затуханием света происходит также искажение многомодового изображения из-за дисперсии.
Однако последнее может быть скомпенсировано известным способом путем использования корректирующего фильтра в виде пластины, на которую нанесены линии, осуществляющего операцию обратной свертки изображения. Вид корректирующего фильтра, то есть форму линий, находят по известной дисперсионной характеристике светового тракта.
Поэтому, если требуется не только произвести передачу усиленного по яркос - ти изображения, но и исправить искаже40 ния, возникшие"при передаче, то дополнительно, после среды для записи устанав- ливают пластинку с корректирующим фильтром.
Б этом случае усиленную по яркости голограмму превращают с помощью известного способа восстановления голограмм в объемное изображение.
Пример 2. Усиление яркости
45 изображений, меняющихся во времени, производят в реальном масштабе так же, как в примере 1, и усиленное по яркости изображение проектируют на экран с увеличением размеров изображения для
50 визуального наблюдения.
Это дает возможность осуществить . телевизионные передачу и прием йэор55 ражений, меняющихся во времени, не требующие преобразования световых изображений в последовательность электрических сигналов и обратно;
Таким образом, способ по изобретению может использоваться: для осуществления телевизионной передачи (в том числе цветной) изображе-. ний, меняющихся во времени, без преобразования световых изображений в последовательность электрических сигналов; для автоматической оптической обработки информации, поступающей в виде иэображений на видеоэкран; для передачи и приема на большом экране усиленных по яркости изображений мелких (микроскопических) и удаленных (наблюдаемых через бинокль, астрономический телескоп ) объектов;
717707 8 длины волны экспозицию выбирают иэ условия:
E,<%K t для осуществления коммутацйи телефонных каналов без виспМьзовайия меха нических щаговых искателей;
-для осуществления голографических кино-и телевизионных передач.
Формул а и зобретенг я
1. Тепловой способ получения иэображений, заключающийся в том, что объект записывают на гетерогенную сре"ду с возможностью ее агрегатных прев.ращений, о т л и ч а ю m и и с я тем, что; с целью одновременной йередачи усиленного по яркости иэображения в реальном масштабе времени, в нем рядом с изображением размещают источник света.
2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю
m и и с я тем, что при записи объекта н передаче иэображения излучением одной где Е„- минимальная освещенность при записи, E - освещенность от источника а света, t, - время записи, p — время освещения.
3. Способпоп. 1, отлич аю—
J.! .m и и с я тем, что запись объекта и передачу иэображения проводят излучением разной длины волны.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Неблит К. Б. Фотография, ее материалы и процессы, М., 1958.
g0 2. Авторское. свидетельство СССР. по заявке ¹ 2462902и кл. S 03 Я 5/00, .
1977 (прототип).
Составитель Л. Теплова
Редактор A. Бибер Техред Н. Ковалева Корректор С. 1Некмар
Заказ 9843/64. Тираж 526 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; д. 4/5
Фиииви ППП Пвтвит, г. Ува орви, уи. Проввтнви, 4