Тепловой способ получения изображений Советский патент 1980 года по МПК G03G5/00 G03B41/14 

I Изобретение относится К снОсобам получения изображений с помошыр свбтовых, тепловых и электронных потоков а также к специальным способам съемки. Известны фотографические способы получения изображений, заключающиеся в том, что изображение записывают и фик- сируют на фотопленке и затем проектируют на экран, освещая записанное изображение ярким источником l.. , Недостатком известных способов |является то, что изображение получают не в реальном масштабе времени, так как требуется длительная химико-фотографическая обработка. Известны тепловые способы получени изображений, заключакядиеся .в том, что объект записывают на гетерогенную сре ду с возможностью ее агрегатных преврашений 2. Недостатком известных способов явлается невозможность одновременной передачи усиленного по яркости изображения в реальном масштабе времени. С целью одновременной передачи уси ленного по ярк6б й изображения в реальном масштабе времени по предлагаемому способу рядом с изображением размещайт источник света; при записи объекта и передаче изображения и:злучением одной длины волны экспозицию выбирают из условия:, где Е, - минимальная освещенность . при записи; , 2. освещенность от источника время записи; время освещения;: записьобъекта и передачу изображения проводят излучением разной длины волны. Это осуществляется следующим образом. Излучение от объекта проектируют на среду, создавая на ней неоднородную освещённость. При этом получают запись изображения на реверсивной среде при иэ менении ее агрегатного состояния. - 5 .

3 .,

rfa представляет собой вещество с возWojKHOCTbro р регатногЬ превращений чаотиц,При aanncif нагрев среды происходит при поглощении света от изображения. После прогрева среды до температуры агрегатного превращения происходит иэменение ее оптической плотности благодаря смешению непрозрачных частиц, которое фиксируется при остываний среды, вызывающем ее обратное агрегатное превращение. Затем проектируют записанное изображение на какую-либо nJfiyfyK) плоскость, освещая его источником света, создающим освещенность, большую, чём освещённость при записи изображения, При этом получают усиленное по изображение, перенесённое из плоскоотя записи в какую-либо TfpST i ibWee&ircilK. Если запись изображений и его проектирование прдйзво аят излучением на одной и той же длине волны, то экспозицию при проектировании выбирают меньшей, чем при записи. Тем самый npeffotB paЩают Hajbytiiemte записанного изобраШё1ШЯ. Если запись и проектирование проиэЕюдят излучением на разных длинах ьолн,

11рйчём срёда меньше поглощает йапуче- . ниё от источника свёта7 чем от йэобра

ЖШий;гтй эГсп6Ж№й й :)й п ши выбирают большей, чем при записи.

Т|олный дикл записи фиксаций 1Г стйранйя изображения на среде составляет 1О с 2, поэгому ее использование позволяет передавать усиленное по йркоЪти Т13о§ражёние в реальном масштабе

IpeKfeftir.----;-- --

. с .siri,- 3:i--J A.:iilC i t«i rf------..-,-...--- - i.......i..,-.-., ..

Весьма существенно,; ЧТО при записи изображенййи их передаче могут riepeiaaHbi не только вид, но и цвет объекта. Для этого к среде йля |записи присоединйюТ пространственно неоднородный светофильтр.

Работа по способу осуществляется следующим способом. Изображение записывают на среде. Нагрев среды происхо-. дит при поглощении света от изображения. Послёйрогр&ва среды до температуры агрегатного превращения п|йУйЩ i2LPJ Ji§SL1 ® оптической плотности благодаря смещению непрозрачных час- тттц, которое фийс руётся при остывйЙйй срёйы/ вызывающем ее обратное агрегатное превращение. Затем записанное изображеййе освещаЮгяркий ибт6чт1к6м света. При этом получают изображение, уйшенное по яркости, за плоскостью, в которой расположена среда для записи, сли используют прошедший черёё сре ду свет, или пербд плоскостью, в кото707: --v - - 4

рой расположена среда для записи, если используют отраженный от среды свет. В усиленном изображении сохраняются контраст, полутона и цвета, свойствеп5 ные исходному изображению.

При м ер 1, Изображение, меняющееся со временем с максимальным отношением яркостей элементов 30, необходимо передать на большое расстоя10 кие с помощью световода или луча лазера. Из-;эа затухания при распростране НИИ света, несущего указанное изображение, яркость изображения монотонно уменьшается с увеличением раейгЬя1шя. 15Задача компенсации затухания решается с помощью способа по изобретению.

Для осушествления этого на пути распро е 1 рШ§ний света помешают бреду для за,писи изображения, источник силового по- 20 ля и яркий источник света - усилитель яркости. Записанное на среду иаображейиё освещают на короткое время источником света. При этом получают усиленное по яркости изображение в другой 25 плоскости.

Расстояние от места расположения

исходного изображения до места включения усилителя яркости выбирают таким, яркость наиболее темных, элементов ° изображения остаетря выше возможных флуктуации яркости и выше порога чувствительности среды для записи; при этом изображение записывают на среде для /записи бeq заметных искажений контрас35 та, полутонов и цвета за время с. / После записи изображения на среде его освещает, включая яркий источник света на время t, , обеспечивающий однородное освещение изображения. 40 .---; ;/,..;... .,

Время выбирают из двух соображений: во-первых, чтобы экспозиций от дополнительного источника не превышала экспозицию от передаваемого изображения,

есть чтобы выполнялось условие - 1 минимальная освещенность записи; Е - освептенность ОтйетбчНИИ света, { - время записи; t,, - время освещения.

50 Во-вторых, чтобы.оно превосходило время инерции приемника изображений, в частности, глаза, то есть выполнялось условие t tQ, где время инерции приемника. - ,

55 g этом случае, освещение дополнительнь1м источником не портит записанного изображения, а коэффициент увеличения яркости изображения равен отношению

71

При вклю1г г;н; доаолтгтопыгого ис-,/ -точника происходитперенос изображения из плоскости записи со Скоростью света R какую-либо пругую плоскость. Такой процесс аналогичен процессу усаиления электрического сигнала в радиолай- пе или транзисторе. Усиленное изображение может быть перенесено на торец световода и передано по этому Отрезку дальше.

После перенесения усиленного изображения в другую плоскость его стирают со среды за время окОль 10 с, подготавливая среду для записи нового кадра. ч

Цикл записи и стирания изображения должен быть синхронизован с циклом передачи.

Таким путем, при работе по предложенному способу обеспечивается усиление яркости меняюцщхся изображений в реальном масштабе времени без изменения контраста, полутонов и цветов исходного изображения.

Известно, что при передаче изображений по световоду, наряду с затуханием света происходит также искажение мног;омодового изображения из-за дисперсии. Однако последнее может быть скомпенсировано известным способом путем использования корректирующего фильтра в виде пластины, на которую нанесены пиний, осуществляющего операцию обратной свертки изображения. Вид корректирующего фильтра, то есть форму линий, нахсьдят по известной дисперсионной характеристике светового тракта.

Поэтому, если требуется не только произвести передачу усиленного по яркоб ти изображения, но и исправить искаже ния, возникшие при передаче, то дополнительно, после среды для записи ус гаТйав ливают пластинку с корректирующим фильтрок.

Пример 2. Усиление яркости 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 визуального наблюдения.

Это дает возможность осуществите: телевизионные передачу и прием изображений, меняющихся во времени, не требующие преобразования световых изображений в оследопателыюсть элект(эйческих сигналов и обратно;

6

прием и последующую обработку оптическими методами изображений, меняюихся во врёмени На в1Шёоэхрайе;

передачу и прием на большой экран изображений мелких объектов, наблюдаемых через ОПтттческий микроскоп;

передачу и прием усиленных по яркое- TIT изображений удаленных объектов, наб-. людаемых чорез зрительную трубу (бинокль, астрономический 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 устройсво, например через дифракционную решетку. В этом случае многократно (в разных местах) на экране будет воспроиэ-, исходное изображение. Если на экране предварительно бьши записаны

изображения различных объектов, то, применяя известный корреляционный способ сравнения, осуществляют распознавйние неподвижных образов, то есть устанавли- вают факт совпадения передаваемого изображения с одним из записанных на экране.

Таким путем можно осущестмсть, например, коммутацию телефонных каналов, образованных световодами, без использования механических щаговых искателей.. .

; Пример 4, Усиление яркости изображений, меняющихся во времени, производят так же, KiaK в примере 1, но вместо изображения объекта передают его голограмму.

В этом случае усиленную по 1фкости голограмму превращают с помощью известного способа восстановления голограмм в объемное изображение.

Таким o6pia3OM, способ по изобретештю может использоваться:

для осущёстйгг§Нйй °тёле вйЭйЬййЬй передачи, (в том числе цветной) изображений, меняющихся во времени, без преобразования световых изображений в последовательность электрических сигналов;

для автоматической оптической обработки информации, поступающей в виде

- изображений на видеоэкран;

для передачи и приема на большом

экране усиленных по яркости изображений мелких (микроскопических) и удаленных (наблюдаемых через бинокль, астрокомическии телескоп) объектов; дпя осущёсгвлёния коммутаций телефонных каналов бЙзиспШьёювания механических ШЕИГОВЫХ искателей; для осуществпения голографииеских югно-и телевизионных передач. Формула изобретен 1.Тепловой способ получения изображений, заключающийся в том, что объект saifticiiBaibt на Г€ б|э6генщгю среду d возможностью ее агрегатных .рашений, о т л и ч а „ ЖЛ 5„ Т® что, с целью одновременной НёрёДйчи усиленного по яркости изображения в реальном масштабе времени, в нем рядом с изображением размещают источник света. , 2.Способ по п. 1, о т ч а ю щ и и с я тем, что при записи объекта и передаче изображения излучением одно длины волны экспозицию выбирают из условия: минимальная освещенность при записи, освещенность от источника время записи, время освещения. 3. Способ по п. 1, о т п и ч а ю щи и с я тем, что запись объекта и передачу изображения проводят излучением разной длины волны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Неблит К. Б. Фотография, ее материалы и процессы, М., 1958. 2,Авторское свидетельство СССР по заявке № 24629О2,кл. 6 03 G 5/ОО, 1977 (прототип).