Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

28 страниц

Купить ГОСТ Р 59321.3-2021 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Устанавливает термины и определения понятий в области цифровой и компьютерной голографии. Термины, установленные настоящим стандартом, рекомендуются для применения во всех видах документации и литературы в области голографии, входящих в сферу действия работ по стандартизации и использующих результаты этих работ. Настоящий стандарт следует применять совместно с ГОСТ Р 59321.1 и ГОСТ Р 59321.2

 Скачать PDF

 
Дата введения01.03.2022
Актуализация01.01.2022

Этот ГОСТ находится в:

Optics and photonics. Holography. Part 3. Digital and computer holography. Тerms and definitions

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28

ГОСТР

59321.3—

2021

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Оптика и фотоника ГОЛОГРАФИЯ

Часть 3

Голография цифровая и компьютерная. Термины и определения

Издание официальное

Москва

Российский институт стандартизации 2021

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Научно-исследовательский институт физической оптики, оптики лазеров и информационных оптических систем Всероссийского научного центра «Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова» (ФГУП «НИИФООЛИОС ВНЦ «ГОИ им. С.И. Вавилова») и Обществом с ограниченной ответственностью «Оптико-голографические приборы» (ООО «Оптико-голографические приборы»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 296 «Оптика и фотоника»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 октября 2021 г. N9 1109-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

©Оформление. ФГБУ «РСТ». 2021

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии И

52    оптическое секционирование (цифровая голография): Метод цифровой голографии, позволяющий получать изображения в определенной плоскости трехмерной среды из цифровой голограммы, содержащей модель волны, которая несет информацию об объектах, расположенных в объеме этой среды.

optical sectioning (digital holography)

numerical focusing

coherence gating

53    численная фокусировка: Процесс получения сфокусированного изображения плоского объекта из цифровой голограммы посредством численного решения волнового уравнения.

phase retrieval (digital holography): wavefront phase reconstruction (deprecated)

54    когерентное стробирование: Процесс получения изображения определенной плоскости трехмерной сцены в цифровой низкокогерентной голографии, обусловленный малой длиной когерентности излучения.

55    восстановление фазы (цифровая голография) (Нрк. восстановление фазы волнового фронта): Совокупность методов из области решения обратных задач в оптике, в которых используют набор данных, содержащих информацию об амплитуде волны, для получения информации о ее фазовом набеге, и которые применяют в процессе численного восстановления изображений.

Примечание — Восстановление фазы в цифровой голографии относится к области методов восстановления фазы.

56 вычислительная голографическая визуализация: Совокупность computational вычислительных методов зондирования волнового фронта, в которых ис- holographic imaging пользуют голографические схемы записи дифракционного поля с применением специализированных программно-аппаратных средств и алгоритмов, позволяющих получить информацию о фазовом набеге или волновом фронте волны.

lensless holographic imaging

Примечание — Применение специализированных аппаратных средств (таких как рассеиватели, дифракционные оптические элементы и др.) обуславливает необходимость использования дополнительных алгоритмов обработки, которые выходят за пределы стандартных методов цифровой голографии.

sparse holographic imaging

57    безлинзовая голографическая визуализация: Совокупность вычислительных методов зондирования волнового фронта, в которых используют голографические схемы записи дифракционного поля, в котором формирование изображений происходит без использования оптических систем с применением специализированных программно-аппаратных средств и алгоритмов.

58    разреженная голографическая визуализация: Совокупность вычислительных методов зондирования волнового фронта, оперирующих матричным представлением моделей волн с преимущественно нулевыми элементами, нацеленных на восстановление модели волны и улучшение ее параметров.

Примечания

1    Использование теории разреженных представлений сигналов в голографической разреженной визуализации направлено на получение модели волны и включает различные дополнительные методы ее обработки, такие как подавление шума и достижение сверхразрешения.

2    Примером является метод поблочной трехмерной групповой фильтрации, внедренный в итерационный метод восстановления модели волны SPAR.

59 голографическое сжатое зондирование: Совокупность вычисли- holographic тельных методов сжатого зондирования волнового фронта, в которых ислоль- compressed sensing зуют голографические схемы записи интерференционного и дифракционного полей, и их восстановление в том случав, когда число зарегистрированных отсчетов меньше, чем требуется в соответствии с теоремой отсчетов.

Примечания

1    Для восстановления модели волны дополнительно используют априорные знания о параметрах восстанавливаемого сигнала (степень разреженности представления объекта) и методы аппроксимации.

2    Для восстановления модели волны в голографическом сжатом зондировании используют методы цифровой голографии и сжатого зондирования.

3    Как правило, методы сжатого зондирования используют для воссоздания модели дифракционной структуры голограммы, методы цифровой голографии — для восстановления модели волны.

60    количественная фазовая визуализация: Совокупность методов. quantitative phase позволяющих получать количественные данные о фазовом запаздывании imaging волнового фронта, прошедшего через объекты.

Примечание — Включает методы цифровой голографии, цифровой голографической микроскопии, интерференционной микроскопии, сдвиговой интерферометрии, голографической томографии, методы восстановления фазы, лтихографию. безлинзовую визуализацию, а также некоторые методы вычислительной визуализации. такие как сжатое зондирование и призрачную визуализацию.

61    цифровой голографический мониторинг: Непрерывный контроль digital holographic характеристик объекта во время совершаемого над ним цифрового гологра- inspection фического процесса.


Цифровые голографические схемы


62 цифровая осевая голографическая схема: Голографическая схема, предназначенная для записи цифровых голограмм по осевой схеме.


in-line digital holographic scheme


63 цифровая голографическая схема Габора: Голографическая схема. предназначенная для записи цифровых голограмм в схеме Габора.


Gabor's digital holographic scheme


64 цифровая внеосевая голографическая схема: Голографическая схема. предназначенная для записи цифровых голограмм во внеосевой схеме.


off-axis digital holographic scheme


65 цифровая голографическая схема сфокусированного изобра- image plane digital жения: Голографическая схема, использующая для записи цифровых голо- holographic scheme грамм регистрацию объектной волны, являющейся действительным изображением объекта, сформированным оптической системой.


Цифровые голограммы


66 осевая цифровая голограмма: Цифровая голограмма, полученная в осевой схеме.


in-line digital hologram


67 внеосевая цифровая голограмма: Цифровая голограмма, полученная во внеосевой схеме.


off-axis digital hologram


68 безопорная цифровая голограмма: Цифровая голограмма, полученная в однолучевой схеме без использования опорной волны.


referenceless digital hologram


69 цифровая голограмма, реализованная в аналоговом виде: Цифровая голограмма, реализованная на материальном носителе.


digital hologram implemented in analog form


Примечание — В сравнительной голографии регистрируется цифровая голограмма объектной волны, затем соответствующая ей модель дифракционной структуры выводится на пространственно-временной модулятор света, и оптически восстановленная на такой компьютерной голограмме объектная волна складывается с другой объектной волной, т. е. сравнение волн происходит в аналоговом виде. Таким образом, сравнительная голография реализует голографический процесс сначала в цифровом виде, затем — в аналоговом.


70 цифровое голографическое видео: Видеоряд, полученный в ре- digital holographic зультате восстановления серии голографических изображений из последоеа- video тельно зарегистрированного набора цифровых голограмм.


71    бинарная цифровая голограмма: Цифровая голограмма, файл которой имеет один цветовой канал, а количество градаций равно двум.

72    полутоновая цифровая голограмма: Цифровая голограмма, файл которой имеет один цветовой канал, а количество градаций больше двух.

73    импульсная терагерцовая цифровая голограмма: Цифровая голограмма. полученная путем регистрации дифракционного поля импульсного широкополосного терагерцового излучения в виде пространственно-временного распределения комплексной амплитуды поля в широком пучке терагерцового излучения.

74    низкокогорентная цифровая голограмма: Цифровая голограмма, полученная методами низкокогерентной цифровой голографии.


binary digital hologram

grayscale digital hologram

pulsed terahertz digital hologram


low-coherent digital hologram


75    цветная цифровая голограмма: Цифровая голограмма, количество цветовых каналов у которой более одного.

76    гиперспектральная цифровая голограмма: Цифровая голограмма, содержащая информацию о модели волны в широком спектральном интервале.

77    цифровая голограмма сфокусированного изображения: Цифровая голограмма, зарегистрированная или синтезированная с использованием объектной волны, формирующей действительное изображение объекта с помощью оптической системы.

78    цифровая голограмма Френеля: Цифровая голограмма, для которой объектная волна формируется в области дифракции Френеля.

79    цифровая голограмма Фраунгофера: Цифровая голограмма, для которой объектная волна формируется в области дифракции Фраунгофера.

80    цифровая голограмма Фурье: Цифровая голограмма, при записи которой источник объектной волны и точечный источник опорной волны располагаются в передней фокальной плоскости линзы, а дифракционная структура регистрируется в задней фокальной плоскости линзы.

81    цифровая квази-Фурье голограмма: Цифровая голограмма, при записи которой источник объектной волны и точечный источник опорной волны располагаются в одной плоскости перед или за линзой, не совпадающей с передней фокальной плоскостью линзы, а дифракционная структура регистрируется в задней фокальной плоскости линзы.

82    безлинзовая цифровая Фурьо-голограмма: Цифровая голограмма, при записи которой источник объектной волны и точечный источник опорной волны располагаются в одной плоскости.

83    амплитудная цифровая голограмма, реализованная в аналоговом виде: Цифровая голограмма, материальный носитель которой имеет амплитудный тип модуляции.


color digital hologram

hyperspectral digital hologram

image plane digital hologram


Fresnel digital hologram

Fraunhofer digital hologram

Fourier digital hologram


quasi-Fourier digital hologram


lensless Fourier digital hologram


84 фазовая цифровая голограмма, реализованная в аналоговом виде: Цифровая голограмма, материальный носитель которой имеет фазовый тип модуляции.


85 амплитудно-фазовая цифровая голограмма, реализованная в аналоговом виде: Цифровая голограмма, материальный носитель которой имеет амплитудно-фазовый тип модуляции.


86 сжатая цифровая голограмма: Цифровая голограмма, размер файла которой уменьшен методами сжатия.


amplitude digital hologram implemented in analog form phase digital hologram implemented in analog form

amplitude-phase digital hologram implemented in analog form

compressed digital hologram


Устройства — носители для голограмм


87    пространственно-временной модулятор света; ПВМС: Устройство, состоящее из матрицы активных элементов (например, жидкокристаллических. микроэлектромеханических. электроолтичесхих или электроабсорбци-онных и др.) и электронных управляющих схем, осуществляющих изменение характеристик приходящего излучения.

88    микроэлектромеханичоская система; МЭМС: Устройство, представляющее собой электрически реконфигурируемую поверхность оптически активных микроэлементов.


spatial light modulator; SLM


micro-electromechanical system, MEMS


Примечание — МЭМС включает в себя деформируемые зеркала, матрицы микрозеркал, решеточные затворы.


Устройства — регистраторы цифровых голограмм


89 аналого-цифровое средство регистрации цифровых голограмм:    analog-digital

Электронное устройство регистрации интерференционных и дифракцион- register of digital ных полей, позволяющее получать их представление в цифровом виде.    holograms

Примечание — К аналого-цифровым средствам детектирования относятся матричные фотолриемни-ки [например. ПЗС- (прибор с зарядовой связью) и КМОП- (комплементарная лотка на транзисторах метапл-оксид-полупроводник) матрицы], фотодиоды и линейки фотодиодов, фотопроводящие антенны, электронно-оптические преобразователи, сопряженные с матричным фотолриемником. фотоумножители, модули, состоящие из электроолтического кристалла, сопряженного с матричным фотолриемником, и др.

Компьютерно-синтезированные голограммы


90    безопорная компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ, модель дифракционной структуры которой синтезирована в результате моделирования безопорного процесса записи объектной волны, т. е. без добавления опорной волны.

91    осевая компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ, модель дифракционной структуры которой синтезирована путем численного моделирования процесса формирования интерференционного и/или дифракционного поля между опорной и объектной волнами в схеме записи осевой голограммы.

92    внеосевая компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ. модель дифракционной структуры которой синтезирована путем компьютерного моделирования процесса формирования интерференционного поля между предметным и опорным пучками в схеме записи внеосевой голограммы.

93    компьютерно-синтезированная голограмма Френеля: КСГ. модель дифракционной структуры которой синтезирована в результате численного моделирования голографического процесса в схеме записи голограммы Френеля.

94    компьютерно-синтезированная голограмма Фурье; КСГФ: КСГ. модель дифракционной структуры которой синтезирована в результате численного моделирования схемы записи, при этом источник объектной волны и точечный источник опорной волны расположены в передней фокальной плоскости линзы, а дифракционная структура регистрируется в задней фокальной плоскости линзы.


referenceless

computer-generated

hologram


In-line computergenerated hologram


off-axis computergenerated hologram


Fresnel computergenerated hologram


computer-generated Fourier hologram; CGFH


95    компьютерно-синтозированная голограмма квази-Фурьо: КСГ, модель дифракционной структуры которой синтезирована в результате численного моделирования голографического процесса в схеме записи, при этом источник объектной волны и точечный источник опорной волны расположены в одной плоскости перед или за линзой, но не совпадающей с передней фокальной плоскостью линзы, а дифракционная структура регистрируется в задней фокальной плоскости линзы.

96    безлинзовая компьютерно-синтезированная голограмма Фурье:

КСГ. модель дифракционной структуры которой синтезирована в результате численного моделирования голографического процесса в схеме с источником объектной волны и точечным источником опорной волны, расположенными в одной плоскости.

97    компьютерно-синтезированная голограмма сфокусированного изображения: КСГ. модель дифракционной структуры которой синтезирована в результате численного моделирования голографического процесса в схеме записи голограммы сфокусированного изображения.

98    амплитудная компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ, реализованная на материальном носителе с амплитудным типом модуляции.

99    фазовая компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ. реализованная на материальном носителе с фазовым типом модуляции.

100    амплитудно-фазовая компьюторно-синтезированная голограмма: КСГ. реализованная на материальном носителе с амплитудно-фазовым типом модуляции.

101    отражающая компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ. реализованная на материальном носителе отражающего типа.


computer-generated

quasi-Fourier

hologram


lensless computergenerated Fourier hologram


object plane

computer-generated

hologram


102    пропускающая компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ, реализованная на материальном носителе пропускного типа.

103    точечно-представленная компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ, дифракционная структура которой представлена унитарными дискретными элементами материального носителя, не имеющими внутреннюю дифракционную структуру.

104    элементно-представленная компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ. дифракционная структура которой представлена дискретными элементами материального носителя, имеющими внутреннюю дифракционную структуру.

Примечание — Элементы могут быть представлены в виде макролихселя, терно-синтезированного хогеля.

105    когерентная компьюторно-синтезированная голограмма: КСГ. формирующая восстановленную волну и изображение в когерентном излучении.


amplitude computergenerated hologram

phase computergenerated hologram

amplitude-phase

computer-generated

hologram

reflection-type

computer-generated

hologram

transmission-type

computer-generated

hologram

point-oriented com puter-generated hologram


cell-oriented

computer-generated

hologram


голопикселя или компью-


coherent computergenerated hologram


106 некогерентная компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ. формирующая восстановленную волну и изображение в некогерентном, а также в немонохроматическом излучении.


incoherent

computer-generated

hologram


107    мультиспектральная компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ. использующаяся для формирования восстановленной волны и изображения с помощью считывающей волны, состоящей из нескольких спектральных компонент.

multispectral

computer-generated

hologram

display computer-generated hologram

108    изобразительная компьютерно-синтезированная голограмма:

КСГ. применяемая для формирования голографического изображения с целью визуального наблюдения.

Примечания

1    В случае проблемы формирования изображений трехмерных объектов и сцен с целью повышения качества визуализации при рендере объектной волны используют техники подавления фантомных изображений, покрытия окклюзмвного отверстия.

2    В качестве объекта используют цифровую модель объекта.

3    Реализацию синтезированной модели дифракционной структуры на материальном носителе осуществляют с помощью вывода на экран ПВМС и/или проекции на фоточувствительную среду, а также посредством фото-, электронной или механической литографии, полиграфии или использования специализированного принтера.

horizontal-parallax-only computer-generated hologram

full-parallax

computer-generated

hologram

computer-generated hologram of digitized object

4    К изобразительным КСГ относят также реализуемые посредством голографической печати мультиплексные отражательные КСГ. в которых объектные волны синтезируются из набора цифровых изображений (фотографий) трехмерного объекта под разными ракурсами. При освещении источником света сплошного спектра в процессе восстановления волны из такой голограммы объемное голографическое изображение объекта формируется упорядоченным множеством хогелей.

109    горизонтально-параллаксная компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ. применяемая для формирования горизонтально-парал-лаксиого голографического изображения.

110    полнопараллаксная компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ. предназначенная для формирования полнопараллаксного голографического изображения.

111    компьютерно-синтезированная голограмма оцифрованного объекта: КСГ. использующаяся для формирования голографического изображения реального объекта, модель которого получена в результате аналого-цифрового детектирования.

Примечания

1    Данный тип голограмм относится к области голографии, известной как голография оцифрованных объектов.

2    Модель объекта может быть получена, например, путем записи цифровой голограммы реального объекта с последующим восстановлением объектной волны, контактного трехмерного сканирования, фотофамметрии.

computer-generated

holographic

stereogram

computer synthesized holographic filter

3. Если модель объекта получена методом цифровой голофафии, то такую КСГ синтезированного объекта также называют «цифровая голограмма, реализованная в аналоговом виде».

112    компьюторно-синтозированная голографическая стерсограм-

ма: КСГ. представленная набором мультиплексированных хогелей. формирующих изображение плоских ракурсов многоракурсной ЗО-модели объекта.

113    синтезированный голографический фильтр: КСГ, применяемая в качестве фильтра пространственных частот в когерентном Фурье-лроцессо-ре на основе схемы 4-f.

Примечание — Данный тип КСГ используют для записи эталонов с целью получения комплексных фильтров (согласованных фильтров или инвариантных фильфов) для задач оптической корреляционной обработки и распознавания изображений.

Методы синтеза модели объектной волны в компьютерной голографии


114    метод на основе интегральных преобразований скалярной теории дифракции: Метод повышения скорости синтеза при поиске элементарной модели объектной волны, а также модели объектной волны, сформированной плоским 20-объектом.

115    метод трассировки лучей: Метод синтеза модели объектной волны, основанный на поиске и сложении элементарных моделей объектных волн.


method based on diffraction integrals of scalar diffraction theory

ray tracing method


116 метод на основе таблиц соответствия: Метод повышения ско- look-up table рости синтеза модели объектной волны, основанный на использовании то- method чечной или полигональной модели объекта и набора предварительно рассчитанных элементарных моделей объектных волн в некоторой плоскости оптической системы, сформированных типовыми элементами модели объекта (точками или полигонами).


Примечание — Элементарные модели объектных волн рассчитывают предварительно и хранят на физическом носителе цифровых данных.


117    метод промежуточной плоскости: Метод повышения скорости и точности синтеза объектной волны, основанный на последовательном выполнении двух этапов: этапа синтеза модели объектной волны в некоторой промежуточной плоскости распространения объектной волны и этапа использования интегральных преобразований скалярной теории дифракции для расчета распространения объектной волны из промежуточной плоскости в плоскость голографического носителя.

118    метод плоских сечений объекта: Метод повышения скорости и точности синтеза модели объектной волны путем представления объекта набором плоских сечений и использования метода на основе интегральных преобразований скалярной теории дифракции с целью представления и суммирования моделей объектных волн для каждого сечения объекта в некоторой плоскости моделируемой оптической схемы записи.

119    эффект призрачного изображения (изобразительная компьютерно-синтезированная голография): Эффект видимости скрытых элементов восстановленного изображения сквозь элементы переднего плана.

120    удаление скрытых поверхностей: Метод подавления эффекта призрачного изображения и увеличения скорости синтеза модели объектной волны, основанный на удалении из модели трехмерной сцены элементов и объектов, невидимых из плоскости голограммы.

121    силуэтное виньетирование: Метод удаления скрытых поверхностей. основанный на поиске и исключении из модели трехмерной сцены объектов. невидимых из плоскости голограммы.

122    объектное экранирование: Метод удаления скрытых поверхностей. основанный на использовании ограничивающих объект апертур, а также на поиске и удалении из модели объекта скрытых элементов, невидимых в пределах этих апертур.

123    полигональное экранирование: Метод удаления скрытых поверхностей, основанный на использовании ограничивающих апертур для каждого полигона и на поиске и удалении из модели объекта скрытых элементов, апертуры которых полностью невидимы из плоскости голограммы.


wavefront recording plane method


layer-based method


ghost image effect


hidden surface removal


silhouette masking


object-by-object

shielding


polygon-by-polygon

shielding


Методы синтеза моделей дифракционных структур в компьютерной голографии

124 мотод биполярной интенсивности: Метод синтеза модели диф- bipolar intensity ракционмой структуры, точечно представленной осевой или внеосевой, ам- method плитудной или фазовой КСГ. основанный на синтезе моделей объектной и опорной волн и расчете интерференционной картины между ними.

Примечание — Особенностью метода является расчет модели дифракционной структуры по формуле

где Н[т.п] —

С — Ro —

Н[т.п] = С ♦ Re(A[m,n]),    (1)

матрица значений амплитудного коэффициента пропускания модели дифракционной структуры.

постоянная действительная величина; действительная часть;

А[т.п] — матрица значений комплексной амплитуды модели объектной волны в плоскости голографического носителя.

В случае носителя с амплитудным типом модуляции С г -Яе(А[т,л1). В случав носителя с биполярным амплитудным типом модуляции С = 0.

Использование модели, рассчитанной по формуле (1). позволяет минимизировать влияние нерабочих порядков дифракции на голографическое изображение, формируемое восстановленной волной в рабочем (как правило. +1-м) порядке дифракции.

125 метод фазового искривления: Метод синтеза модели дифрак- detour phase ционной структуры бинарной амплитудной безопорной элементно пред- method ставленной КСГ. основанный на синтезе модели объектной волны, синтезе комплексной модели дифракционной структуры и ее преобразования в амплитудную модель дифракционной структуры путем представления дискретных комплексных значений функции пропускания с помощью макропикселей, содержащих внутреннюю структуру распределения бинарного амплитудного пропускания.

Примечание — Каждый элемент дифракционной структуры КСГ представлен прямоугольным отверстием. площадь которого определена модулем комплексной амплитуды пропускания соответствующего дискретного значения синтезированной модели дифракционной структуры, а смещение отверстия в пределах апертуры элемента — фазовым аргументом. Данный метод также известен как метод Ломана.

126    метод киноформа: Метод синтеза модели дифракционной структу- kinoform method ры фазовой или амплитудной безопорной точечно представленной КСГ. основанный на поиске ее дискретных значений путем итерационного расчета, включающего процедуры синтеза модели объектной волны, синтеза модели дифракционной структуры и синтеза модели восстановленной волны, с целью оптимизации функции распределения фазового сдвига модели объекта.

Примечание — Метод позволяет осуществлять запись и восстановление голограмм амплитудных объектов, фазовая составляющая изображения при синтезе рандомизируется.

127 метод амплитудных макроэлементов: Метод синтеза модели диф-    amplitude ракционной структуры элементно представленной амплитудной безопорной macroelements

КСГ, основанный на синтезе модели объектной волны, синтезе комплексной __...

,    ,.    method

модели дифракционной структуры и ее преобразовании в амплитудную модель дифракционной структуры путем представления дискретных значений функции пропускания с помощью трох или четырех унитарных элементов с амплитудным типом модуляции, расположенных вдоль одного направления в плоскости материального носителя.

Примечание — Данный метод известен как метод Ли (четырехзлементный макро пиксель) и метод Буркхардта — Ли (трехэлементный макроликсель).

128    метод квадратурных макропикселей: Метод синтеза модели дифракционной структуры амплитудно-фазовой безопорной элементно представленной отражающей КСГ. предназначенный для реализации на материальном носителе с биполярным амплитудным типом модуляции и основанный на синтезе модели объектной волны, синтезе комплексной модели дифракционной структуры и ее преобразовании в биполярную амплитудную модель дифракционной структуры путем представления дискретных значений функции пропускания с помощью двух соседних унитарных элементов материального носителя, а также конфигурации оптической схемы восстановления. обеспечивающей дополнительный набег фазы между лучами восстановленной волны, отраженных от этих элементов, в л /2 радиан.

quadrature macropixels method

double-phase coding method

reconstructed wave

backpropagation

method

129    метод парафазного кодирования: Метод синтеза модели дифракционной структуры фазовой элементно представленной безопорной КСГ. основанный на синтезе модели объектной волны, синтезе комплексной модели дифракционной структуры и ее преобразовании в фазовую модель дифракционной структуры путем представления дискретных значений функции пропускания модели носителя с помощью двух соседних унитарных элементов с фазовым типом модуляции, расположенных вдоль одной линии в плоскости голограммы.

130    мотод обратного распространения восстановленной волны:

Метод синтеза модели дифракционной структуры элементно представленной безопорной КСГ. основанный на решении обратной задачи формирования изображения полем восстановленной волны, получающейся в результате дифракции восстанавливающей волны на искомой дифракционной структуре.

Алфавитный указатель терминов на русском языке

бинаризация модели    44

видео голографическое цифровое    70

визуализация голографическая безлинзовая    57

визуализация голографическая вычислительная    56

визуализация голографическая разреженная    58

визуализация фазовая количественная    60

виньетирование силуэтное    121

восстановление фазы    55

восстановление фазы волнового фронта    55

вывод модели дифракционной структуры    10

голограмма квази-Фурье компьютерно-синтезированная    95

голограмма квази-Фурье цифровая    81

голограмма компьютерно-синтезированная    28

голограмма компьютерно-синтезированная амплитудная    98

голограмма компьютерно-синтезированная амплитудно-фазовая    100

голограмма компьютерно-синтезированная безопорная    90

голограмма компьютерно-синтезированная внеосевая    92

голограмма компьютерно-синтезированная горизонтально-лараллаксная    109

голограмма компьютерно-синтезированная изобразительная    108

голограмма компьютерно-синтезированная когерентная    105

голограмма компьютерно-синтезированная мультиспектральная    107

голограмма компьютерно-синтезированная некогерентная    106

голограмма компьютерно-синтезированная осевая    91

голограмма компьютерно-синтезированная отражающая    101

голограмма компьютерно-синтезированная полнопараллаксная    110

голограмма компьютерно-синтезированная пропускающая    102

голограмма компьютерно-синтезированная точечно-представленная    103

голограмма компьютерно-синтезированная фазовая    99

голограмма компьютерно-синтезированная элементно-представленная    104

голограмма оцифрованного объекта компьютерно-синтезированная    111

голограмма сфокусированного изображения компьютерно-синтезированная    97

голограмма сфокусированного изображения цифровая    77

голограмма Фраунгофера цифровая    79

голограмма Френеля компьютерно-синтезированная    93

голограмма Френеля цифровая    78

голограмма Фурье компьютерно-синтезированная    94

Содержание

1    Область применения.......................................................... 1

2    Нормативные ссылки..................................................................1

3    Термины и определения...............................................................2

Алфавитный указатель терминов на русском языке.........................................16

Алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке..........................20

голограмма Фурье компьютерно-синтезированная безлинзовая    96

голограмма Фурье цифровая    80

голограмма цифровая    27

голограмма цифровая амплитудная, реализованная в аналоговом виде    83

голограмма цифровая амплитудно-фазовая, реализованная в аналоговом виде    85

голограмма цифровая безопорная    68

голограмма цифровая бинарная    71

голограмма цифровая внеосевая    67

голограмма цифровая гиперспектральная    76

голограмма цифровая низкокогерентная    74

голограмма цифровая осевая    66

голограмма цифровая полутоновая    72

голограмма цифровая, реализованная в аналоговом виде    69

голограмма цифровая сжатая    86

голограмма цифровая терагерцовая импульсная    73

голограмма цифровая фазовая, реализованная в аналоговом    виде    84

голограмма цифровая цветная    75

голография фазового сдвига цифровая    48

голопиксель    30

зондирование сжатое голографическое    59

квантование модели    39

квантование модели векторное    40

квантование модели неравномерное    43

квантование модели равномерное    42

квантование модели скалярное    41

ключ    17

кодирование голографическое виртуальное    46

кодирование голографическое цифровое    45

кодирование с двойной случайной фазой голографическое    47

КСГ    28

КСГФ    94

макропиксель    29

метод амплитудных макроэлементов    127

метод биполярной интенсивности    124

метод квадратурных макропикселей    128

метод киноформа    126

метод на основе интегральных преобразований скалярной теории дифракции    114

Введение

Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий в области цифровой и компьютерной голографии.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Не рекомендуемые к применению термины-синонимы приведены в круглых скобках после стандартизованного термина и обозначены пометой «Нрк.».

Термины-синонимы без пометы «Нрк.» приведены в качестве справочных данных и не являются стандартизованными.

Помета, указывающая на область применения многозначного термина, приведена в круглых скобках светлым шрифтом после термина. Помета не является частью термина.

Приведенные определения можно при необходимости изменять, вводя в них произвольные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, относящиеся к определенному понятию. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.

В стандарте приведены эквиваленты стандартизованных терминов на английском языке.

В стандарте приведен алфавитный указатель терминов на русском языке, а также алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткие формы, представленные аббревиатурой. — светлым, синонимы — курсивом.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Оптика и фотоника ГОЛОГРАФИЯ Часть 3

Голография цифровая и компьютерная. Термины и определения

Optics and photonics. Holography. Part 3. Digital and computer holography. Terms and definitions

Дата введения — 2022—03—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий в области цифровой и компьютерной голографии.

Термины, установленные настоящим стандартом, рекомендуются для применения во всех видах документации и литературы в области голографии, входящих в сферу действия работ по стандартизации и использующих результаты этих работ.

Настоящий стандарт следует применять совместно с ГОСТ Р 59321.1 и ГОСТ Р 59321.2.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 59321.1 Оптика и фотоника. Голография. Часть 1. Основные термины и определения. Классификация

ГОСТ Р 59321.2 Оптика и фотоника. Голография. Часть 2. Голография аналоговая. Термины и определения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

Издание официальное

3 Термины и определения

Основные термины и определения

1    материальный носитель (голография): Объект с регистрирующей средой, в объеме или на поверхности которого формируется, хранится или реализуется дифракционная структура.

2

material carrier

[ГОСТ Р ИСО/МЭК 27037—2014. пункт 3.9]

3    модель дифракционной структуры: Дифракционная структура, представленная в виде математических символов и выражений.

4    амплитудная модель дифракционной структуры: Модель дифрак-

fringe pattern model, diffraction structure model (deprecated)

amplitude fringe

цифровой носитель данных (digital storage medium): Устройство, на котором могут быть записаны цифровые данные.


ционной структуры амплитудной голограммы.    pattern    model

5 фазовая модель дифракционной структуры: Модель дифракционной структуры фазовой голограммы.

phase fringe pattern model

6 комплексная модель дифракционной структуры: Модель дифракционной структуры амплитудно-фазовой голограммы.

complex-valued fringe pattern model

7 синтезированная модель: Модоль. полученная путем численного мо-

synthesized model


Примечание — Если амплитудная модель дифракционной структуры представлена знакопеременным набором действительных чисел, то допускается применять термин «биполярная амплитудная модель дифракционной структуры».

делирования голографического процесса.

Примечание — В цифровой и компьютерной голографии синтезируют модели объекта, опорной и объектной волн, интерференционных и дифракционных полей, а также модели дифракционных структур.

8 квантованная модель: Модель, полученная в результате квантования. quantized model

Примечание — В цифровой и компьютерной голографии квантуют модели объекта, волн, интерференционных и дифракционных полей, а также (/одели дифракционных структур.

9 дискретная модель: Модель, полученная путем дискретизации.

discrete model

10 вывод модели дифракционной структуры: Процесс реализации модели дифракционной структуры путем ее отображения на матрице активных элементов пространственно-временного модулятора света.

fringe pattern model displaying

11 печать модели дифракционной структуры: Процесс реализации модели дифракционной структуры на материальном носителе методами полиграфической печати, голографической печати (дот-матрикс), лазерной и электронно-лучевой литографии или тиснения.

fringe pattern model printing

12 модоль интерференционного поля: Числовое представление интерференционного поля.

interference field model

13 модоль дифракционного поля: Числовое представление дифракционного ПОЛЯ.

diffraction field model

14 модель волны: Числовое представление волны при численном моделировании голографического процесса.

wave model

Примечания

1    Для каждого типа волн, используемых в голографии, в цифровой и компьютерной голографии различают соответствующую модель волны.

object wave elementary model

object wave synthesis

2    Модель волны, как правило, рассматривают в области формирования дифракционной структуры или голофафического изображения объекта, однако рассчитывают и для других областей пространства.

15    элементарная модель объектной волны (компьютерная голография): Модель объектной волны, сформированная элементарным дискретным элементом модели объекта, точкой или двумерным полигоном.

16    синтез модели объектной волны: Процесс, заключающийся в представлении модели объектной волны в плоскости голографического носителя с использованием модели объекта и модели схемы записи голограммы.

Примечание — Для ускорения расчетов используют алгоритмы на основе таблиц соответствия, алгоритм промежуточной волны, метод плоских сечений объекта, удаление скрытых поверхностей, обработку наложений, силуэтное виньетирование, объектное экранирование, полигональное экранирование, а также интегральные преобразования скалярной теории дифракции, как правило, численно реализованные на основе алгоритмов бысфого преобразования Фурье.

17

ключ (key): Изменяемый параметр в виде последовательности символов, определяющий криптографическое преобразование.

[ГОСТ 34.13-2018, пункт 2.1.10)

18    модель кодирующего ключа: Числовое представление кодирующе- virtual encryption

го ключа.    key

19    модель объекта: Числовое представление объекта при численном object model моделировании голографического процесса.

point cloud model of object

polygonal object model

Примечание — При использовании нескольких моделей объектов применяют термин «модель сцены».

20    точечная модель объекта: Модель объекта, представленная набором пространственно распределенных точечных источников.

multiple viewpoint object model

amplitude object

21    полигональная модель объекта: Модель объекта, представленная набором пространственно распределенных элементарных излучающих плоских элементов (полигонов).

22    многоракурсная модель объекта: Модель объекта, представленная набором двухмерных проекций, полученных с разных ракурсов.

phase object

23    амплитудный объект: Объект, вносящий амплитудную модуляцию в волновой фронт.

amplitude-phase

object

digital data page

24    фазовый объект: Объект, вносящий фазовую модуляцию в волновой фронт.

25    амплитудно-фазовый объект: Объект, вносящий как амплитудную, так и фазовую модуляцию в волновой фронт.

26    страница цифровых данных: Точечная или полигональная двухмерная модель, представляющая собой изображение с регулярной дискретной структурой, элементы которой отображают закодированные цифровые данные.

Примечания

1    Данный тип объекта используют в системе архивной голографической памяти.

2    Цифровые данные могут кодироваться с помощью пространственного распределения, интенсивности и/или фазы точечных источников, формирующих изображение страницы данных.

27    цифровая голограмма: Модель дифракционной структуры, получен- digital hologram ная путем регистрации интерференционного или дифракционного поля с использованием аналого-цифровых средств детектирования или путем представления дифракционной структуры в виде набора числовых значений.

Примечание — Если в цифровой голографии голографический процесс протекает полностью в цифровом виде {т. е. вместо регистрации поля с использованием аналого-цифровых средств детектирования происходит численное моделирование регистрации поля), то под цифровой голограммой понимают модель дифракционной структуры, которая получена в результате численного моделирования. Такое моделирование цифровой голограммы не отличается от процесса синтеза модели дифракционной структуры компьютерной голограммы. Различия между численно смоделированной цифровой голограммой и синтезированной моделью дифракционной структуры компьютерной голограммы заключаются в цели процессов моделирования и синтеза. Цифровую голограмму моделируют для исследования особенностей процесса цифровой голографии, и из нее впоследствии, как правило, численно восстанавливают модель волны, а в компьютерной голографии модель дифракционной структуры компьютерной голографии синтезируют с целью ее дальнейшей реализации на материальном носителе в компьютерную голограмму, при этом модель волны затем восстанавливается оптически.

28    компьютерно-синтезированная голограмма: КСГ: Голограмма, по- computer- generated лученная путем реализации синтезированной модели дифракционной струк- hologram; CGH туры на материальном носителе.

Примечание — Частным случаем компьютерно-синтезированных голограмм являются синтезированные голограммные оптические элементы (СГОЭ).

29    макропиксель: Элемент модели, представленный несколькими уни- macropixel тарными элементами носителя (пикселями).

30    голопиксоль: Элемент реализованной модели дифракционной holopixel структуры, представляющий элементарную дифракционную решетку с заданными направлением ориентацией и величиной периода штрихов.

Примечание — Голопиксель используют при реализации модели дифракционной структуры методом дот-матрикс.

absolute phase of wave model; absolute phase (deprecated)

wrapped phase of wave model; wrapped phase (deprecated)

Представление фазы в модели волны

31 абсолютная фаза модели волны: Фазовый набег модели волны, представленной в неограниченном диапазоне значений.

32 приведенная фаза модели волны: Фазовый набег модели волны, приведенной к интервалу длиной 2 л радиан.

phase unwrapping; phase sweep (deprecated)

Примечание — Как правило, приведенную фазу модели волны рассматривают в диапазоне значений (- л . л 1 или [0. 2 л).

unwrapped phase of wave model; unwrapped phase (deprecated)

33 приведение фазы модели волны к абсолютному виду (Нрк. развертка фазы): Преобразование приведенной фазы модели волны в развернутую фазу модели волны.

34 развернутая абсолютная фаза модели волны: Абсолютная фаза модели волны, полученная из приведенной фазы модели волны.

Примечание — Следует различать термины «развернутая абсолютная фаза модели волны» и «абсолютная фаза модели волны», т. к. алгоритмы приведения фазы модели волны к абсолютному виду могут вносить ошибки в получаемые значения фазы модели волны.

35 сведение фазы модели волны к приведенному виду (Нрк. свертка фазы): Преобразование абсолютной фазы модели волны в приведенную фазу модели волны.

Вычислительные методы в цифровой и компьютерной голографии

phase wrapping

36 вычислительный метод на основе интегральных преобразований скалярной теории дифракции: Совокупность методов численного решения волнового уравнения.

calculation method based on diffraction integrals of scalar

diffraction theory

Примечание — Для ускорения процедуры расчета методы на основе интегральных преобразований скалярной теории дифракции могут быть численно реализованы на основе алгоритмов быстрого преобразования Фурье: метода преобразования Френеля (именуемый также метод одного быстрого преобразования Фурье), метода углового спектра; метода свертки (именуемый также метод свертки исходного поля с импульсным откликом системы или метод трех быстрых преобразований Фурье и др.).

37

скалярная теория дифракции: Теория дифракции, которая используется для прогнозирования приблизительной эффективности дифракции, основываясь на уравнении Гельмгольца, в котором период значительно больше длины волны падающего оптического излучения.

[ГОСТ Р 58565-2019 (ИСО 15902:2004). статья 2.4.2.3]

scalar diffraction theory

Процессы и методы цифровой голографии

38 сжатие данных в цифровой голографии: Уменьшение размера

digital holographic

ключевой информации, содержащейся в файле цифровой голограммы.    data    compression

Примечание — В зависимости от задачи к ключевой информации можно отнести сведения о ракурсах трехмерной сцены, характеристиках обьекта (таких как разрешение, динамический диапазон) и его степени детализации.

39 квантование модели: Разбиение диапазона числовых значений модели на определенное количество уровней и округление этих значений до одного из двух ближайших к ним уровней.

model quantization

40 векторное квантование модели: Квантование модели с использованием методов векторного квантования.

vector model quantization

41 скалярное квантование модели: Квантование модели с использованием методов скалярного квантования.

scalar model quantization

42 равномерное квантование модели* Квантование модели с использованием методов равномерного квантования.

uniform model quantization

43 неравномерное квантование модели: Квантование модели с использованием методов неравномерного квантования.

non-uniform model quantization

44 бинаризация модели: Преобразование модели, в результате которого количество ее уникальных числовых значений (градаций) становится равным двум.

model binarization

45 цифровое голографическое кодирование: Оптическое кодирование. использующее физические принципы и математический аппарат методов цифровой голографии и/или цифровой голографической регистрации, и кодирующий ключ в виде модулирующей двухмерной маски для опорной и/или объектной волн.

digital holographic encryption

Примечание — Цифровое голографическое кодирование является подразделом оптического кодирования. представляющего собой раздел криптографической защиты информации, основанный на внедрении кодирующих ключей в параметры оптического волнового поля. Различают физическую и виртуальную (численную) реализации цифрового голографического кодирования.

46    виртуальное голографическое кодирование: Цифровое гологра- virtual holographic фическое кодирование, использующее численное моделирование рассма- encryption триваемых в этой области процессов и предполагающее реализацию как

минимум части этих процессов в численном виде.

Примечание — Различают полностью виртуальное голографическое кодирование, при котором процессы кодирования и декодирования осуществляются только в численном виде, и гибридное голографическое кодирование, при котором часть процессов реализуется в физически существующей оптической системе, а часть — численно. Например, процесс кодирования может быть реализован физически (с использованием материального кодирующего ключа), а процесс декодирования — численно (с использованием модели кодирующего ключа).

47    голографическое кодирование с двойной случайной фазой: Me- holographic double тод цифрового голографического кодирования, основанный на использова- random phase нии двух кодирующих ключей в виде модулирующих двухмерных случайных encoding фазовых масок и регистрации интерференционного поля.

phase shift method (digital holography): phase step method: phase-shifting digital holography (deprecated)

parallel phase-shifting method (digital holography)

aperture synthesis (digital holography)

Примечание — Следует различать голографическое кодирование с двойной случайной фазой, в процессе которого регистрируют интерференционное поле, и кодирование с двойной случайной фазой, в процессе которого используют телескопическую систему и две случайные фазовые маски, одна из которых расположена в плоскости обьекта. а другая — в Фурье-плоскости; при этом результирующее дифракционное поле регистрируется в задней фокальной плоскости телескопа.

48    метод фазового сдвига (цифровая голография) (Нрк. метод фазовых шагов, цифровая голография фазового сдвига): Метод цифровой голографии. основанный на записи нескольких цифровых голограмм при изменении фазового набега опорной волны (фазовых шагов).

49    метод параллельного фазового сдвига (цифровая голография):

Метод цифровой голографии фазового сдвига, в котором изменение фазовых шагов осуществляется параллельно.

50    синтез апертуры (цифровая голография): Метод цифровой голографии. основанный на записи серии цифровых голограмм для синтезирования апертуры.

Примечание — Одной из целей синтеза апертуры является достижение сверхразрешения.

51    метод синтетической длины волны (цифровая голография): Метод synthetic цифровой голографии, основанный на записи нескольких цифровых голо- wavelength method грамм для вычисления модели волны, соответствующей синтетической дли- (digital holography) не волны.

Примечания

1    В цифровой голографии с синтетической длиной волны, как правило, используют излучение на близких длинах волн, например спектральные компоненты оптической частотной гребенки.

2    Для вычисления модели волны, соответствующей синтетической длине волны, при записи цифровых голограмм, как сдавило, используют вариацию частоты излучения, но может быть также применена и вариация угла наклона излучения, падающего на обьект.