|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
LỊCH SỬ CÔNG NGHỆ, CÔNG NGHỆ, ĐỐI TƯỢNG QUA CHÚNG TÔI
toàn ảnh. Lịch sử phát minh và sản xuất
Cẩm nang / Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta Hình ba chiều là một tập hợp các công nghệ ghi lại, tái tạo và định hình lại chính xác các trường sóng của bức xạ điện từ quang học, một phương pháp chụp ảnh đặc biệt trong đó hình ảnh của các vật thể ba chiều được ghi lại và sau đó được khôi phục bằng tia laser, cực kỳ giống với ảnh thật.
Những hình ba chiều đầu tiên được thu được vào năm 1947 bởi nhà vật lý người Hungary Dennis Gabor, lúc đó đang làm việc ở Anh. Tên này bắt nguồn từ các từ "holos" (toàn bộ, hoàn toàn) và "gram" (viết). Trước phát minh của nhà khoa học Hungary, mọi bức ảnh đều phẳng. Cô ấy chỉ truyền đạt hai chiều của chủ đề. Độ sâu của không gian lảng tránh ống kính. Để tìm kiếm một giải pháp, Gabor bắt đầu từ một thực tế nổi tiếng. Các tia sáng do một vật thể ba chiều phát ra chiếu tới phim vào những thời điểm khác nhau. Và tất cả họ đều tạo ra một con đường khác nhau cho những thời điểm khác nhau. Theo thuật ngữ khoa học: tất cả các sóng đều có sự lệch pha. Độ lệch phụ thuộc vào hình dạng của đối tượng. Nhà khoa học đã đi đến kết luận rằng thể tích của bất kỳ vật thể nào có thể được biểu thị bằng độ lệch pha của sóng ánh sáng phản xạ. "Tất nhiên, mắt người không thể bắt được độ trễ này của sóng," Nikolai Malyutin viết trên tạp chí World Pathfinder, "bởi vì nó được thể hiện trong những khoảng thời gian rất ngắn. Giá trị này phải được chuyển đổi thành một thứ gì đó hữu hình hơn, vì ví dụ, vào sự khác biệt về độ sáng. Điều này và đã thành công bởi một nhà khoa học đã sử dụng một mẹo nhỏ. Ông quyết định đặt một sóng phản xạ từ một vật thể - tức là bị méo - lên một sóng ("tham chiếu") đi qua. "Giao thoa" xảy ra. Ở đâu các đỉnh của hai sóng gặp nhau, chúng khuếch đại - một điểm sáng xuất hiện ở đó "Nếu các đỉnh của sóng được xếp chồng lên nhau trên một rãnh, các sóng sẽ triệt tiêu lẫn nhau, ở đó có hiện tượng mất điện. Vì vậy, với sự chồng chất lẫn nhau của các sóng, một mô hình giao thoa đặc trưng phát sinh, sự xen kẽ của các vạch mỏng, trắng và đen. Mô hình này có thể được chụp trên một tấm ảnh - ảnh ba chiều. Nó sẽ chứa tất cả thông tin về thể tích của vật thể được chụp trong ống kính. Để "chân dung thể tích" rất chính xác và chi tiết, cần phải sử dụng các sóng ánh sáng có cùng pha và độ dài. Trong ánh sáng ban ngày hoặc ánh sáng nhân tạo, tiêu điểm như vậy sẽ không hoạt động. Xét cho cùng, ánh sáng thường là một hỗn hợp hỗn độn của các sóng có độ dài khác nhau. Nó có tất cả các màu: từ bức xạ xanh sóng ngắn đến đỏ sóng dài. Những thành phần ánh sáng này lệch pha theo cách kỳ lạ nhất." Vì không có nguồn ánh sáng kết hợp vào thời điểm đó, nhà khoa học đã sử dụng bức xạ của đèn thủy ngân, "cắt" một dải quang phổ rất hẹp khỏi nó bằng nhiều thủ thuật khác nhau. Tuy nhiên, sức mạnh của dòng ánh sáng đồng thời trở nên ít ỏi đến mức phải mất vài giờ để tạo ra hình ba chiều. Chất lượng của ảnh ba chiều hóa ra rất thấp. Nguyên nhân là do sự không hoàn hảo của cả nguồn sáng và sơ đồ ghi quang học. Thực tế là khi ghi hình ba chiều, hai hình ảnh xuất hiện cùng một lúc ở các mặt đối diện của tấm. Đối với nhà khoa học người Hungary, một trong số chúng luôn chống lại nền của ảnh kia và khi chụp ảnh chúng, chỉ có một ảnh trở nên sắc nét, trong khi ảnh thứ hai tạo ra hậu cảnh mờ trong ảnh. Trong trường hợp này, để xem hình ảnh trên ảnh ba chiều, nó phải được chiếu sáng qua bức xạ có cùng bước sóng được sử dụng trong quá trình ghi. Nhưng cũng có một lợi thế rõ ràng: một hình ảnh ba chiều như vậy được tạo ra bởi bất kỳ phần nào, thậm chí là nhỏ nhất của tấm hình ba chiều, do chùm tia tán xạ bởi mỗi điểm của vật thể sẽ chiếu sáng toàn bộ hình ba chiều. Nó chỉ ra rằng bất kỳ điểm nào của nó đều lưu trữ thông tin về toàn bộ bề mặt được chiếu sáng của vật thể. Sự ra đời của tia laser đã tạo ra một động lực mới cho sự phát triển của kỹ thuật chụp ba chiều, vì bức xạ của nó có tất cả những phẩm chất cần thiết: nó kết hợp và đơn sắc. Năm 1962 tại Hoa Kỳ, các nhà vật lý Emmett Leith và Juris Upatnieks đã tạo ra một sơ đồ quang học để lắp đặt địa hình, sơ đồ này vẫn được sử dụng với một số sửa đổi. Để loại bỏ sự chồng chéo hình ảnh, chùm tia laser được chia thành hai và hướng tới tấm ở các góc khác nhau. Kết quả là, hình ảnh ba chiều được hình thành bởi các chùm tia độc lập truyền theo các hướng khác nhau.
Một phương pháp toàn ảnh mới về cơ bản khác được tạo ra bởi nhà vật lý người Nga Yuri Nikolayevich Denisyuk. Nhà khoa học đã sử dụng sự giao thoa của các chùm ánh sáng tới. Đi trên tấm từ các phía khác nhau, các chùm tia được thêm vào lớp nhũ tương quang điện, tạo thành hình ba chiều ba chiều.
Với sự ra đời của tia laser, ý tưởng lâu đời của Gabor cuối cùng đã được thực hiện. Năm 1971, nhà khoa học đã nhận giải Nobel Vật lý cho phát minh của mình. Năm 1969, Stephen Benton nghĩ ra cách tạo ảnh ba chiều bằng ánh sáng trắng thông thường. "Đối với điều này," Malyutin lưu ý, "với sự trợ giúp của mặt nạ quang - một lớp mỏng có nhiều khe siêu nhỏ - cần phải tạo một" hình ba chiều chính "và sao chép nó theo cách ba chiều. Một mẫu có rãnh, giống như lăng kính, chia ánh sáng ban ngày thành các màu cơ bản của quang phổ. Vào mỗi khe, một chùm ánh sáng có bước sóng duy nhất chiếu vào. Điều này tạo ra giao thoa và giúp thu được hình ảnh tươi sáng, nhiều màu, lấp lánh với các màu khác nhau tùy theo góc độ quan điểm - cùng một hình ba chiều mà chúng ta đã quen thuộc trong những năm gần đây." Ưu điểm chính của ảnh ba chiều màu nằm ở chỗ nó có thể được sao chép bằng máy bằng kỹ thuật dập nổi cụ thể. Một bản sao đầy màu sắc được tiếp xúc với một lớp nhạy sáng đặc biệt - một lớp sơn bóng cản quang. Vật liệu này có độ phân giải cao. (Ví dụ, nó được sử dụng trong kỹ thuật in vi khắc để áp dụng một số thành phần nhất định của vi mạch lên bảng mạch.) Trong trường hợp của chúng tôi, khi sao chép hàng loạt ảnh ba chiều, trước tiên họ lấy một máy ảnh kỹ thuật số và chụp ảnh đối tượng từ mọi phía. Máy tính liên kết các hình ảnh riêng lẻ. Và bây giờ hình ảnh XNUMXD đã sẵn sàng. Sau đó, trong phòng thí nghiệm, tia laser "khắc" bức tranh này lên một tấm cảm quang. Nó chỉ ra một cứu trợ bề mặt mỏng. Bằng phương pháp điện phân, "khắc" được áp dụng cho ma trận niken. Ma trận là cần thiết để sao chép hàng loạt hình ảnh ba chiều. Bản in của họ - bằng phương pháp dập nóng - thu được trên lá kim loại. Bây giờ, ngay khi một chùm ánh sáng rơi vào hình ba chiều, nó bắt đầu chơi với tất cả các màu sắc của cầu vồng. Trong số nhiều màu này, đối tượng được mô tả xuất hiện trước mắt người xem. Những hình ba chiều này là giá rẻ. Bạn có thể làm chúng với bất kỳ số lượng nào, miễn là bạn có thiết bị. Những hình ba chiều như vậy được sử dụng trên toàn thế giới làm nhãn dán trên bao bì sản phẩm và tài liệu. Chúng phục vụ như một biện pháp bảo vệ tuyệt vời chống làm giả: rất khó sao chép bản ghi hình ba chiều.
Bạn có thể tạo ảnh ba chiều mô tả các đối tượng không tồn tại trong thực tế. Chỉ cần máy tính thiết lập hình dạng của vật thể và bước sóng của ánh sáng chiếu vào vật thể là đủ. Dựa trên những dữ liệu này, máy tính sẽ vẽ hình ảnh về sự giao thoa của các tia phản xạ. Truyền một chùm ánh sáng qua hình ba chiều nhân tạo, bạn có thể thấy hình ảnh ba chiều của một vật thể được phát minh. Theo Sergei Trankovsky: “Chụp ba chiều đã trở thành một món quà thực sự dành cho các kỹ sư: giờ đây họ có thể điều tra và ghi lại các quá trình và hiện tượng đôi khi chỉ được mô tả trên lý thuyết. Ví dụ, các cánh quạt của động cơ máy bay phản lực nóng lên đến hàng trăm độ trong quá trình hoạt động và biến dạng. Trong trường hợp này, ứng suất phân bố như thế nào trong chi tiết, điểm yếu của nó nằm ở đâu, có nguy cơ phá hủy hay không, trước đây cực kỳ khó xác định hoặc thậm chí không thể xác định được. Với sự trợ giúp của các phương pháp ba chiều, những nghiên cứu như vậy được thực hiện mà không gặp nhiều khó khăn. Được chiếu sáng bằng ánh sáng laze, ảnh ba chiều tái tạo lại sóng ánh sáng được phản xạ bởi bộ phận khi nó được chụp và hình ảnh xuất hiện ở nơi từng là bộ phận. Nếu chi tiết vẫn giữ nguyên vị trí, hai sóng xuất hiện cùng một lúc: một sóng đến trực tiếp từ vật thể, sóng kia - từ hình ba chiều. Những sóng này là kết hợp và có thể giao thoa. Trong trường hợp đối tượng bị biến dạng trong quá trình quan sát, hình ảnh của nó sẽ bị bao phủ bởi các sọc, được sử dụng để đánh giá bản chất của các thay đổi. Các phương pháp kiểm soát địa hình rất thuận tiện. Chúng cho phép đo cường độ biến dạng của các bộ phận và biên độ rung động của chúng, kiểm tra bề mặt của các vật thể có hình dạng phức tạp, theo dõi độ chính xác của việc sản xuất cả hai sản phẩm rất lớn (ví dụ: gương có đường kính vài mét cho kính viễn vọng) và thấu kính thu nhỏ (như trong kính hiển vi). Một vật thể có thể phản chiếu ánh sáng kém, có bề mặt không bằng phẳng, hoàn toàn trong suốt - điều này không ảnh hưởng đến chất lượng của hình ba chiều. Nhờ các xung laser mạnh mẽ, ảnh ba chiều được ghi lại trong một phần nghìn giây. Do đó, giờ đây có thể nghiên cứu các vụ nổ, phóng điện và dòng khí di chuyển với tốc độ siêu thanh. Với sự trợ giúp của ảnh ba chiều, bạn có thể nhìn xuyên qua kính mờ hoặc vật cản khác làm tán xạ ánh sáng. Ảnh ba chiều được xóa khỏi bộ khuếch tán và một trong những hình ảnh được khôi phục từ nó được kết hợp với chính bộ khuếch tán. Các sóng ánh sáng truyền tới nhau từ hình ba chiều và từ bộ khuếch tán cộng lại và triệt tiêu lẫn nhau. Rào cản biến mất và đối tượng đằng sau nó trở nên rõ ràng với tất cả các chi tiết của nó. Các nhà công nghệ hiện đại có một ý tưởng mới. Nó dựa trên khả năng của tia laser để “tạo ra” một phần có hình dạng và kích thước bất kỳ từ phôi theo một chương trình nhất định. Chỉ cần chèn hình ba chiều của một bộ phận tham chiếu bên trong tia laser công nghệ là đủ để loại bỏ nhu cầu viết chương trình và thiết lập cài đặt laser. Bản thân hình ba chiều sẽ "chọn" cấu hình chùm tia và phân bố cường độ của nó sao cho phần "bị cắt" sẽ là một bản sao chính xác của tiêu chuẩn. Cần phải chú ý đến một cách khác, rất giống để trích xuất các tín hiệu hữu ích, được gọi là lọc quang hoặc nhận dạng mẫu. Theo cách tương tự, bạn có thể tìm kiếm các hình ảnh mong muốn trong số nhiều hình ảnh tương tự khác, chẳng hạn như dấu vân tay. Để làm điều này, cần tạo một hình ba chiều từ tiêu chuẩn, sau đó đặt nó vào đường đi của chùm sáng phản xạ từ vật thể được thử nghiệm. Ảnh ba chiều sẽ chỉ cho ánh sáng xuyên qua từ một vật thể hoàn toàn giống với tiêu chuẩn, "từ chối" các hình ảnh khác. Điểm sáng ở đầu ra của bộ lọc quang học là tín hiệu cho biết vật thể đã được phát hiện. Đáng chú ý là việc tìm kiếm được thực hiện với tốc độ chóng mặt, không thể đạt được bằng các phương pháp khác, vì nó có thể được thực hiện tự động. "Các phương pháp ba chiều," Trankovsky viết, "không chỉ áp dụng cho ánh sáng - bức xạ điện từ, mà còn cho bất kỳ sóng nào khác. Đặc biệt, có thể nhìn thấy một vật thể ngâm trong chất lỏng đục hoặc đục bằng âm thanh. Máy phát rung động âm tạo ra hai vật thể kết hợp sóng. Một (đối tượng) "âm thanh" đối tượng, thứ hai (tham chiếu) - bề mặt của chất lỏng. Sự giao thoa của chúng gây ra những gợn sóng trên nó - cái gọi là hình ba chiều âm thanh. Bằng cách chiếu sáng nó bằng một chùm ánh sáng laze, họ khôi phục lại một hình ảnh ba chiều của một vật thể nằm trong nước.Tuy nhiên, họ làm theo một cách khác: tín hiệu từ một hệ thống micrô thu nhỏ được ghi lại trên một tấm ảnh dưới dạng các sọc đen, và sau đó hình ảnh ba chiều được được khôi phục từ nó bằng một chùm tia laze. Tác giả: Musskiy S.A.
▪ La bàn ▪ Máy kéo ▪ Gạt nước
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Những chú chó bình thường đã chấp nhận robot vào công ty của chúng ▪ Tạo ra các thang đo chính xác nhất trên thế giới ▪ PIC16CR - bộ vi điều khiển mới CÔNG NGHỆ MICROCHIP ▪ Lực cực thấp được đo bằng một nguyên tử
▪ phần của trang web Đồng hồ đo điện. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Một cây thông Noel được sinh ra trong rừng. biểu thức phổ biến ▪ bài báo Những người Do Thái nào được phép phục vụ trong quân đội của Đức Quốc xã? đáp án chi tiết ▪ bài báo Raisin physalis. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài báo Cần gạt nước kính chắn gió. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này