Книги, научные публикации
Pages: | 1 | 2 | -- [ Страница 1 ] --
ISSN: 1991 - 3400 СОДЕРЖАНИЕ:а Новости, обзоры №8 Выставки,асеминарыа ОАОааНИКФИанааCPSа Презентацияанаучно-техническогоажурналааМИРаТЕХНИКИаКИНОа А.аС.аМелкумов
УчастиеаОАОаНИКФИавамеждународныхаапрезентацияха стр.а2 2 4 5 6 М.аС.аВасин Использованиеасредствацифровогоаэлектронногоакинематограф ваГосфильмофондеаРоссииа Доклады 7 Технологии Стандарты О.аН.аРаев Киносъёмкаадвижущихсяаавтомобилейа стр.а10 10 Д.аГ.аЧекалин Многоканальноеазвуковоспроизведениеавакинотеатральномакинематографеаа иановыеастандартыадляацифровогоакиноа а 14 Голография В.аГ.аКомара Трёхмерноеаизображениеа Д.аС.Лушников,аС.аБ.аОдиноков,аА.аЮ.аПавлов Оптико-электроннаяасистемааГОЛОИНИДадляаиндивидуализацииаиаидентификацииаа защитныхаголограмма В.аИ.аСябер,аИ.аЙ.аПогань,аИ.аВ.аТвердохлеб,аА.аА.аИвановский Модернизацияасхемыазаписиарадужныхаголограммадляаполученияакинетическихаа эффектованааглубине.аГолографическийаэлементаБИГРАММАа А.аГ.аПолещук Дифракционнаяаоптикаа стр.а 25 Н.аМ.аГанжерли,аА.аС.аГурин,аД.аД.аКрамущенко,аИ.аА.аМаурер,аД.аФ.аЧерных,аС.аН.аГуляева Параметрыаголографическихадиффузоровавазависимостиаотаформыаапертурыаа иатипаарегистрирующейасредыа стр.а Е.аФ.аПен,аИ.аГ.аШаталов аИсследованиеаобъёмовамикрочастицаиарельефныхаобъектоваа методамиацифровойаголографииа Г.аИ.аГрейсух,аЕ.аГ.аЕжов,аС.аА.аСтепанов Подавлениеазависимостиадифракционнойаэффективностиаотражательныхаа двухслойныхарельефно-фазовыхадифракционныхаструктураотадлиныаволныаа Н.аГ.Власов,аС.аМ.Кулиш Нелинейнаяацифроваяаобработкаадифракционныхакартина 41 Мастер-класс, семинары, новости SMPTE, отзывы стр.а Л.аЛиптон Новаяареволюционнаяатехнология:астереоскопическоеакиноа ПодписнойаиндексаРоспечать:а№а Научно-техническийажурналаМираТехникиаКино Выходита4аразаавагод Издатель:аОООаИППаКУНА Учредители:ОАОаНИКФИ,аОООаИППаКУНА приафинансовойаподдержкеаФедеральногоаагентств поакультуреаиакинематографии Редакционныйасовет: КомараВиктораГригорьевич,апроф.,ад.т.н. СакварелидзеаМайяаАлександровна,ад.х.н. ТимофееваАлександраЕвгеньевич,ак.т.н. БлохинаАлександраСергеевич,ак.т.н. КовалевскаяаНоннааСергеевна,ак.т.н. ЛишинаЛаврентийаГригорьевич,ак.т.н. ВолковаАлександраСергеевич Руководительапроекта: КостылеваОлегаЮрьевич Главныйаредактор: ЕгороваВладимираВикторович Выпускающийаредактор: ЗахаровааТамарааВладимировна Арт-директор,аоформлениеаобложки: ШишкинаВладимираГеннадьевич Вёрсткааиадизайн: ТитовааНаталияаСергеевна Корректор: СайкинааНатальяаВладимировна ОтпечатаноаваОООаТипографияаПАРАДИЗ Объема6ап.л.аЗаказа№аа Тиража1300аэкземпляров. Свидетельствоаоарегистрации СМИ-ПИа№аФС77-28384аота23амаяа2007агода. Перепечаткааматериаловаосуществляетсяатолькоасаразрешенияаредакции,ассылкаанаажурналаобязательна. Редакцияанеанесётаответственностиаазаадостоверностьа сведенийаоарекламеаиаобъявлениях.а Мнениеаредакциианеавсегдаасовпадаетасоавзглядамиа авторовастатей. телефона(факс):а+7а(495)а795-02-99,а795-02- Новости, обзоры Выставки, конференции < Са18апоа21амартаа2008агодааваЦентреамеждународнойа торговлиа проходилаа 5-яа юбилейнаяа международнаяа специализированнаяавыставкаауслугаваобластиакино-аиа телепроизводствааСinemaаProductionаService.аCPSаявляетсяа единственнойа ва Россииа выставкой,а ориентированнойанаапродюсероваиадругихаспециалистоваотечественнойа киноиндустрии,а принимающиха непосредственноеа участиеавапроцессеасозданияафильмов.а Заапрошедшиеапятьалетасуществования выставкааCPS/а CinemaаProductionаServiceазарекомендовалаасебяанаароссийскомарынкеакинопроизводстваакакалучшаяаплощадкаа общенияамеждуапродюсерами,атехническимаперсоналома иа творческимиа кадрами.а Околоа 100а компаний,а предоставляющиха услугиа ва областиа кинопроизводства,а иза Великобритании,а Германии,а Белоруссии,а Латвии,а России,а Словакии,а США,а Узбекистана,а Украины,а Финляндии,а ЧехииаиаЯпонии былиапредставленыанаадвухаэтажахаЦентраа международнойаторговли.а Открыла Форума Президента Гильдииа продюсерова АлександраГолутва.аВасвоёмавыступленииаонарассказаласобравшимсяа оа ключевыха особенностяха государственнойа политикиа ва областиа развитияа инфраструктурыа производстваа киноа ва Российскойа Федерации,а оа необходимостиа увеличенияа производственныха мощностейа киностудийа иа оснащенииа иха новейшимиа технологиями.а Необходимоа такжеа удержатьаценыанааихауслугиавапределах,асоответствующиха реальнымавозможностямазаказчиков,атоаестьапродюсерова российскогоа кино,а иа обеспечитьа преемственностьа поколенийаваобластиаподготовкиаквалифицированныхакадров.а Докладчика такжеа признал,а чтоа процесса акционированияа многихакиностудийапроходилалдолго,анеповоротливоаианеа всегдаа правильно,а чтоа снизилоа заинтересованностьа бизнесаа ва развитииа отечественныха кинофабрик.а Полностьюа ва веденииа государстваа остаются:а ФГУПа Киноконцерна Мосфильма (егоа стратегическийа статуса подтверждёна Правительствома РФ),а ОАОа Ленфильм,а ОАОа ТПОа ЦентральнаяакиностудияадетскихаиаюношескихафильмоваимениаМ.аГорького,аОАОаЦентранациональногоафильмааиа ОАОаСвердловскаяакиностудия.а Особенностьюа выставкиа сталаа насыщеннаяа параллельнаяа программа:а семинары,а конференции,а мастер-классы,а наа которыха можноа былоа узнатьа оа новыха технологияхавакинематографеаиаознакомитьсяасановыма оборудованием. а Научно-исследовательскийа кинофотоинститута ОАОа НИКФИанаавыставкеапредставиларядановыхаразработок,а изакоторыханаибольшийаинтересауапосетителейавызвалиа дваа экспоната:а установкаа дляа съёмкиа стереоскопическихакукольныхаанимационныхафильмоваиаустановкаадляа цифровойасъёмкиастереофильмов.
МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Новости, обзоры ОастендеаОАОаНИКФИачитайтеанаастр.а4.а ВарамкахавыставкиапрошлаапрезентацияажурналааМира ТехникиаКино,анаакоторойаобсуждалисьатематикаажурнала,ацелиаиазадачиапубликаций,анаправленныеанаастимулированиеа научно-техническиха разработока ва киноотрасли.а Ваконцеаобсужденияабылоаобъявленоаоаначалеаконкурсаа наалучшуюанаучнуюастатьюаважурналеаМТК.аОапрезентацииажурналаачитайтеанаастр.а5. а Прошлаа презентацияа новойа 35-мма сверхлёгкойа компактнойа камерыа дляа специальныха видова съёмки,а разработаннойа Московскима конструкторскима бюроа киноаппаратурыа(МКБК)асовместноасаАСТаСергеяаАстахова. аПрезентацияаЯлтинскойакиностудииаЦаСервисаЯлтинскойа киностудииа ва Крыму:а широкийа формат,а телевидение,аклипыаиарекламаа(новыеавозможностиакиностудии,а возродившейасобственноеакинопроизводство). Прошлиасеминары: а Актуальныеа технологииа киноа Ца оа возможностяха использованияа новогоа оборудованияа ота крупнейшиха зарубежныха производителейа Pantherа GmbH,а ARRI,а Fujinon,а P+SаTechnik.а а Использованиеа цифровойа кинокамерыа SI-2Kа (компанияаP+SаTechnikаGmbH,аГермания).а аПрецизионныеапроизводственныеарешенияа(компанииаDedotecаRussiaаиаDedoаWeigertаFilm). аНовоеа ва законодательствеа поа авторскомуа правуа (ЮридическоеаКинематографическоеаАгентство). аЦифровыеатехнологииавакинематографеа(SONY). аКодакаиасовременныеатехнологииакинопроизводстваа (Kodak). аСупермагистральа дляа передачиа киноконтентаа (Proline,аCISCOаSystem).а Была проведёна мастер-класса Цифровоеа кинопроизводство.аНовыеавозможности.аПреимуществаатехнологииа PanasonicаиаApple. 19амартаанаавыставкеасостояласьацеремонияаврученияа ежегоднойапремииаCPSаAwardаЗаадостиженияаваобластиа кинопроизводства.а а Заа времяа работыа выставкуа CPS-2008а посетилоа 2725а человек. 26а апреляа ва городеа Набережныеа Челныа (Татарстан)а прошлааконференцияаРазвитиеарегиональнойасетиацифровыха кинотеатрова Российскойа Федерации.а Ва рамкаха конференцииасостоялосьаиавыездноеазаседаниеаКомитетааГосударственнойаДумыапоакультуреаиакинематографии,а гдеа обсуждалисьа проектыа поа разработкеа технологическогоа переоснащенияа производственнойа базыа государственныхаучрежденийакинопрокатааиасетиамуниципальныха театровасацельюаповышенияакачестваакинопоказаанаатерриторииаРоссийскойаФедерации.а Ва периода са 19а поа 22а маяа 2008а годаа ва Сеулеа (Корея)а состоялосьа 20-еа пленарноеа заседаниеа Международнойа Организацииа поа стандартизацииа ИСОа ТКа 36.а Ота Россииа участиеа ва заседанииа принялиа заместительа генеральногоа директораа ОАОа НИКФИа Н.аКовалевская,а заведующийалабораториейаОАОаНИКФИаВ.аСычёваиапроректора Санкт-Петербургскогоа государственногоа университетаа киноаиателевиденияаА.аПерегудов.а 28амаяавоаВГИКеапрошлааконференцияаНовыеатехнологииа иа техническиеа средстваа ва фильмопроизводстве.а Внедрениеа цифровыха технологийа ва кинематографа ставита новыеа проблемыа иа заставляета самиха преподавателейа учиться,а повышаяа квалификацию,а иа учитьа студентов.аРектораВ.аМалышеваорганизовалаэтуаконференцию,а пригласива принятьа участиеа ва обсужденииа техническиха специалистова Госфильмофонда,а ОАОа НИКФИ,а МКБК,а ФГУПа Киноконцерна Мосфильм,а Кодак,а Саламандра,а телевидения,а отраслевыха ВУЗова Ца СПбГУКиТа иа МКВИ.аВыступленияаучастниковаконференцииачитайтеава следующиханомерахаМТК.а< МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Новости, обзоры Стенд ОАО НИКФИ на выставке CPS ресчитанныйавадевятиракурсный,аотображалсяанааспециальномамонитореафирмыаФилипс). Установкаадляацифровойасъёмкиастереофильмовапредназначенаа дляа стереокиносъёмкиа ва условияха натурыа иа интерьера.а Кинотеатральныйаконденсаторныйамикрофонаразработанадляазаписиафонограммаприапроизводствеакинофильмова наа кино-,а теле-а иа видеостудиях,а приа организацииа трансляцииа спектаклейа ва техническиха помещенияха театра,а гримёрныха иа т.п.,а приа созданииа фондовыха записей,а записиафонограммаспектаклей. Ламповыйа конденсаторныйа микрофона предназначена дляа созданияа фондовыха записей,а записиа фонограмма спектаклейаиазаписиафонограммаприапроизводствеакинофильмованаакино-,ателе-аиавидеостудиях,такжеастудияхазвукозаписи. Конструкция,а используемыеа элементыа иа материалыа обеспечиваюта надежнуюа работуа микрофонаа кака ва условияха закрытыха помещений,а така иа наа открытыха пространствах.а Былиа представленыа осветительныеа приборыа са несимметричныма светораспределениема Кососвет-1000а иа Кососвет-2000,а переносныеа электрораспределительныеа устройстваа Атланта 3.1-48,а Атланта 3.1-75,а Атланта 3.1-96,а предназначенныеа дляа электрокоммутацииа иаэлектрозащитыаустановокакиносъёмочногоаосвещенияа наанатуре,авапавильонахаиаваестественныхаинтерьерахаприа киносъёмкахаиателепередачах.а< Наа стендеа былиа представленыа разработкиа ОАОа НИКФИазаапоследниеанесколькоалет: Установкаа дляа съёмкиа анимационныха кукольныха стереофильмова предусматриваета фиксациюа каждойа фазыа движенияа последовательноа са двуха ракурсова однима серийныма цифровыма фотоаппаратом,а например,а Canonа EOSа350DаилиалCanonаEOSа5D,аиазаписиаснятогоаматериалаанаасерийныйакомпьютер.а Наа стендеа фильма демонстрировалсяа ва безочковома вариантеа (двухракурсныйа материала этогоа фильма,а пе МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Новости, обзоры УЧАСТИЕ ОАО НИКФИ В МЕЖДУНАРОДНЫХ ПРЕЗЕНТАЦИЯХ аА.аС.аМЕЛКУМОВ,азав.асекторомацифровогоастереокино,аОАОаНИКФИа а < Последниеа триа годаа ва Научно-исследовательскома кинофотоинститутеа активноа разрабатываласьа стратегияа выходаа наа рынока кинематографииа Гигантскогоа Экрана.а Идеяа использованияа лёгкиха иа компактныха стереокамера отечественнойа системыа Стерео-70а ва качествеа альтернативыа тяжёлыма стереокамерама корпорацииаIMAXабылааподдержанаакомпаниямиалBigаFilmа (Канада)аиаDKPа70ммаInc.а(США).а Ва поискаха новыха направленийа реализацииа дальнейшегоа производстваа отечественныха стереофильмова дляа гигантскогоа экранаа былиа проведеныа исследованияа иа разработкаа технологииа стереосъёмока кукольныха анимационныхафильмовавацифровомаформатеасапоследующейа лазернойа записьюа наа кинонегатива ва форматеа 2х1570а (горизонтальныйакадрава15аперфорацийанаа70-ммакиноплёнке).а Съёмкиа проводилисьа наа базеа Таллиннскойа студииакукольныхафильмовалNUKUFILM,асакоторойаНИКФИа сотрудничаета болееа а 25а лета ва производствеа кукольныха стереофильмовапоасистемеаСтерео-70.а Са 2006а годаа ОАОа НИКФИа являетсяа членома ассоциацииа а производителейа фильмова дляа гигантскиха экранова Ца Giantа Screenа Cinemaа Associationа (GSCA)а иа принимаета самоеа активноеа участиеа ва проводимыха GSCAа конференциях. Вапервыхачислахамартаа2008агодааваЛондонеапроходилаа конференцияа Londonа Filmа Expo,а организаторома которойавыступилссоциацияаGSCA.аНааэтойаконференцииа былиа заявленыа презентацииа ва двуха номинацияха Ца НовыйафильмаиаФильмавапроизводстве.а Успеха показаа кукольногоа экспериментальногоа стереофильмаа Чучелоа наа предыдущейа конференцииа ва Ванкувереа (Канада)а ва сентябреа а 2007а годаа была огромным,а впоследствииаонабылазакреплёнапоказомафильмааваЛондоне.а Кукольныйа стереофильма Чучелоа создана эстонскимиа аниматорамиа студииа NUKUа FILMа (продюсерыа Александра Тимофеева иа Арвоа Нуут)а поа разработаннойа А.аМелкумовымаиаС.аРожковыма(ОАОаНИКФИ)абесплёночнойатехнологии.а Постоянствоаваразвитииабесплёночнойатехнологииастереосъёмокаиаеёакоммерциализацииабылоапродемонстрированоа ва презентацииа трейлераа кукольногоа полномет КадраизастереофильмааЧучело ражногоа стереофильмаа Синяяа Борода,а производствоа которогоа ведёта студияа UMPа а (продюсерыа Рауфа Атамалибекова иа Сергейа Карпов).а Этоа ужеа следующийа этапа ва разработкеа технологииа производстваа анимационныха стереофильмов,а гдеа кукольнаяа стереосъёмкаа соединенаа сатрёхмернойакомпьютернойаграфикой.а Активноеа участиеа ОАОа НИКФИа ва международныха конференцияханеапрошлоанезамеченным.аИаужеаанглийскийа аниматора Barryа Purvesа решила сниматьа поа нашей,а российскойа технологии,а кукольныйа стереофильма ПетрушкаанаамузыкуаИ.Ф.аСтравинского,агдеакукольнуюаанимациюапланируетсяасоединитьасареальнымиаактёрами. Участиеа ва международныха презентацияха Ца оченьа важныйафакторадляарекламыаотечественныхаразработокаиаиха мировогоа признания.а Так,а например,а ва этом,а 2008а году,а ожидаетсяа появлениеа наа мировыха экранаха стереофильмаа Coralline.а Этота фильма анонсировалсяа кака первыйа кукольныйастереофильмавамировойапрактике. Сентябрьскаяа презентацияа 2007а годаа ва Ванкувереа стереофильмааЧучелоапослужилаавесомымааргументомава утверждении,а чтоа первыйа кукольныйа бесплёночныйа стереофильмасоздананеаваГолливуде,ваРоссии,аспециалистамиа ОАОа НИКФИа совместноа са Таллиннскойа киностудиейакукольныхафильмовалNUKUFILMа(Эстония).а< МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Новости, обзоры Презентация научно-технического журнала Мир техники кино < Ва рамкаха 5-йа международнойа выставкиауслугадляакиноаиателепроизводстваа прошлаа презентацияа научно-техническогоа журналаа Мира техникиакино.аПрезентациюаоткрылиаглавныйаредактораЕгороваВ.аВ.аиа руководительа проектаа Костылева О.аЮ.,а которыеа отметили,а чтоа заа времяа своегоа существованияа (дваа года)аажурналанашёласвоегоачитателя,а чтоа егоа деятельностьа формируетсяаваправильноманаправленииакака единственныйа научно-техническийа журналаваобластианауки,атехникиаиа технологииа кинематографа.а а Ва будущемажурналабудетарегулярноаинформироватьасвоегоачитателяаоарезультатахатекущихаработаванашейастранеаиазаарубежома поасовершенствованиюаиаосвоениюановыхатехнологийава кинематографии,а иа уделятьа особоеа вниманиеа перспективныманаучныманаправлениям.а Ва выступленияха д.т.н.а Комараа В.аГ.а (ОАОа НИКФИ),а д.т.н.а Барскогоа А.аБ.(МИИТ),а д.х.н.а Саквалиридзеа М.аА.а (МКВИ),а к.т.н.а Индлинаа Ю.а А.а (ОАОа НИКФИ),а ЧекалинааД.аГ.а(ОАОаНИКФИ)аподчеркиваласьаважностьаианеобходимостьатакогоажурнала.а Заместительа а директораа ОАОа НИКФИа к.т.н.а КовалевскаяаН.аС.аподелиласьапланамиавзаимодействияаОАОа НИКФИаиатворческогоаколлективаажурналааваобсужденииа а вопросова стандартизации.а Дискуссия,а открытаяа наа страницаха журналаа поа этима вопросама призвана,а ва частности,ауберечьаотасерьёзныхаошибокаприаразработкеанациональныхастандартовацифровогоакинематографа.а Наа страницаха журналаа большоеа вниманиеа уделяетсяа вопросама поа разработкеа система кинематографаа са трёхмерныма изображением:а стереоскопическогоа (стереокино)а иа голографического.а Д.т.н.а Комара В.аГ.а (ОАОа НИКФИ)а рассказал,а чтоа наа сегодняа а ведутсяа интересныеа работыа поа созданиюа безочковойа растровойа системыа соа стереоскопическима многоракурсныма изображениема (руководительад.т.н.аОвечкисаЮ.аН.,а ОАОаНИКФИ).аОнатакажеаотметил,а чтоа кардинальноеа решениеа проблемыакинематографииаасатрёхмерныма изображениемалежитаваголографии.а Голографическоеа изображениеа имеетарядарешающихапреимущества переда стереоскопическима а иа обеспечита широкоеа использованиеа ва кинематографииа совершенноа новыха изобразительныха возможностейаЦа созданиеа удивительноа реалистичныха иа выразительныха эффектныха сцен.а Ва настоящееа времяапослеадостиженийаваобластиаоптики,аэлектроникиаиа точнойамеханикиареальноанаабазеаранееаразработанныха принципова быстроа изготовитьа всеа необходимыеа техническиеа средства,а снятьа коммерческийа голографическийакинофильмаиаоткрытьаголографическийакинотеатр.а Здесьа возникаюта возможностиа дляа интереснойа изобретательскойа деятельности,а гдеа талантливаяа молодёжьа сможета реализоватьа своиа творческиеа возможности.а Следуетаотметитьатакуюаважнуюафункциюажурнала,акака обязательнаяа публикацияа основногоа содержанияа диссертацийа а переда защитойа иа сейчаса журнала проходита оформлениеа ва ВАКа наа получениеа статусаа научно-техническогоаиздания. Редколлегияа журналаа стараетсяа привлечьа молодёжьа иза разныха ВУЗова иа колледжейа страныа кака кинематографических,атакаиасмежныхаобластей.аа ВыпускающийаредактораЗахаровааТ.аВ.аобъявилааобаучрежденииаредакциейажурналааприаподдержкеаФедеральногоа агентстваа поа культуреа а иа кинематографииа а конкурсаанаалучшуюанаучнуюапубликациюаважурналеазаа2008ага средиамолодыхаспециалистоваиаучёныхаведущихаВУЗОВа страны.а Оба условияха конкурсаа рассказалаа а д.х.н.а СаквалиридзеаМ.аА.а(МКВИ). Этоаперваяапрезентацияажурналааиаеёаформаапроведенияа наа выставкеа оказаласьа удачной,а така кака позволилаа многима участникама иа посетителяма выставкиа познакомитьсяасаредакцийаиаавторамиастатейажурнала.а< МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Доклады ИСПОЛЬЗОВАНИЕаСРЕДСТВаЦИФРОВОГОа ЭЛЕКТРОННОГОаКИНЕМАТОГРАФАа ВаГОСФИЛЬМОФОНДЕаРОССИИ аМ.аС.аВАСИН,азам.аглавногоаинженераа ГосфильмофондааРоссииа а В кинопромышленности в последние годы наметилась устойчивая тенденция применения новых средств и технологий. Отрадно, что технический прогресс, наконец, коснулся, так называемых экранных процессов. Под экранными процессами понимают создание, тиражирование и демонстрацию кино-, теле-, видеозаписей и фонограмм, а также компьютерных подвижных и неподвижных изображений и звуковых сигналов.
< ОаПРЕИМУЩЕСТВЕаЦИФРОВЫХаТЕХНОЛОГИЙ Дляа храненияа информацииа иа последующегоа обменаа еюавсёачащеаиспользуютсяасовременныеацифровыеатехнологииа записиа иа воспроизведенияа сигналограмм,а така какаониапозволяют: Х получатьаэлектронныеакопииасаисходныхаархивныха материалова ва различныха цифровыха форматаха иа создаватьаавтоматизированныеаэлектронныеаархивыасаисходнымакачеством;
Х изготавливатьа резервныйа комплекта исходныха материалова са последующима возвратома ка оригинальномуаносителю;
Х получатьафильмокопииасаоригиналовадляамассовогоапроката;
Х обеспечитьа резервноеа длительноеа хранениеа киноматериалова (ва дополнениеа ка существующейа системеа храненияа изображенияа иа звукаа наа исходныха носителях)аваформеамашиночитаемыхакопийа(электронныхакопий)асаобязательнойавозможностьюаобратногоапереводааисходногоаизображенияаиазвукаа наакиноплёнкуабезапотериатехническогоакачества;
Х восстановитьазвуковуюаиавидеоинформациюасаматериалованизкогоатехническогоакачествааносителяа (ианаходящихсяанааграниауничтожения);
Х восстановитьаматериалыафильмов,аснятыхапоаоригинальныматехнологиям,анынеаутраченным. Учитываяа вышеизложенное,а можноа утверждать,а чтоа цифровыеа электронныеа технологииа являютсяа перспективнойа формойа дляа длительногоа храненияа киноматериалов,апосколькуаониаобеспечивают: Х возможностьа длительногоа храненияа киноматериаловававидеаэлектронныхакопийазаасчётаиспользованияа современныха носителейа информацииа иа своевременногоапереписыванияавацифровойаформеабеза потериакачества;
Х возможностьа выполненияа реставрационныха иа восстановительныха работ,а которыеа нельзяа осущест витьа са помощьюа фотографическиха (традиционноа кинематографических)а плёночныха технологийа иа записатьарезультатыанаапервичныйаносительа(киноплёнку);
Х новыеа формыа работыа са заказчиками,а ва частности:а упрощениеа иа ускорениеа выбораа материалаа (ва сочетанииа соа сбережениема исходныха фильмовыха материалов),а использованиеа линийа электроннойа связиа дляа предоставленияа материалаа заказчикуа дляапредварительногоапросмотра;
Х возможностьа облегчитьа работуа архивистаа поа пополнениюаколлекцииаиаобменуаинформацией.
ОаТЕХНОЛОГИИаПЕРЕВОД НАаЦИФРОВЫЕаНОСИТЕЛИа Проблемаа сохраненияа оригинальныха материалова дляа кинофондова являетсяа особенноа актуальной,а посколькуа вабольшинствеахранилищаимеютсяаматериалыафильмов,а поа тема илиа иныма причинам,а находящиесяа наа граниа иха дальнейшегоа примененияа (са большойа усадкой,а подверженныеа луксусномуа синдрому,а са плохима техническима состояниеманосителяаиат.ад.).аПрименениеатрадиционныха средства иа методова храненияа фильмовыха материалова ва большинствеа случаева исчерпалоа своиа возможности,а иа передаархивомавстаётадилеммааЦабезвозвратноапотерятьа погибающийаматериалаилиаприбегнутьакановыматехнологиям.аДляаГосфильмофондааРоссииаответабылаочевиден.а Иава1998-99агг.,акогдаапотребовалосьасрочноаприниматьа дополнительныеа мерыа поа сохранениюа фондаа фильмова иаоригиналовафонограммакинофильмов,аспециалистамиа фондаабылианачатыавосстановительныеаработы. Ва соответствииа са тенденциямиа развитияа мировогоа кинематографаа ва Госфильмофондеа Россииа былаа разработанаа собственнаяа программаа использованияа электронныха технологийа дляа увеличенияа срокова храненияа иа предоставленияа широкогоа доступаа общественностиа ка кинофильмам,анаходящимсяанаахранении.
МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Доклады Ва первуюа очередьа сотрудникамиа фондаа былиа проведеныа работыа поа выявлениюа киноплёнока са признакамиа луксусногоасиндрома.аБылоаустановлено,ачтоамагнитнаяа лентаатакаже,акакаиакиноплёнка,аподверженааэтомуафакторуа разрушения,а причёма этота процесса протекаета ва ниха дажеабыстрее,ачемаваплёнкахасафотографическойаэмульсией.а Однако,а ка сожалению,а приа изученииа неа былоа выявленоа единойа тенденцииа проявленияа данногоа фактораа разрушения,а т.ак.а ва различныха рулонаха плёнкиа процесса протекала по-разному.а Исходяа иза этого,а поа заданиюа ГосфильмофондааРоссииаНИКФИаразработалаРуководящийа техническийа материала Процесса переводаа исходныха магнитныха аналоговыха фонограмма кинофильмов,а записанныха наа 35-мма перфорированныха магнитныха лентах,а наа цифровыеа носителиа записи.а Технологическийа регламента (Р-19-256-2000)а иа Р-19-87-2003а Кинематография.а Исходныеа материалыа фильмов.а Условияа храненияа вафильмоархивах. Ва качествеа цифровогоа носителяа Госфильмофондома Россииа была выбрана магнитооптическийа диска ёмкостьюа 1,3;
а2,6аиа5,2аГБ,аианааосновеаэтойатехнологииасозданаполныйатехнологическийакомплекс. Дляа специалистова фильмофондаа имеета большоеа значение,а чтоа разработаннаяа технологияа позволяета вернутьсяа наа исходныйа носительа (35-мма магнитнуюа ленту)а иабезапроведенияакаких-либоадополнительныхаоперацийа обеспечитьа работуа са даннойа фонограммойа поа традиционнойаплёночнойатехнологииаилиаперейтианаакакой-либоа другойа современныйа носитель.а Приа этома обеспечиваетсяа печатьа негативаа фонограммыа ужеа непосредственноа са носителяа (фонограммаа остаётсяа синхроннойа негативуа изображения). Применяемаяатехнологияапереводаанаацифровыеаносителиапредусматриваетапроведениеаследующихапредварительныхаработ: Х проведениеа комплексногоа контроляа магнитныха фонограмма кинофильмова са цельюа выявленияа материалов,атребующихасрочногоапереводаанаановыйа носитель;
Х выполнениеа полногоа комплексаа работа поа реставрацииаисходногоаносителяа(магнитнойакиноленты)а ручныма и/илиа машинныма способома дляа увеличенияасроковахраненияамагнитнойафонограммы;
Х проведениеа операцииа синхронизацииа всеха компонентовафонограммыамеждуасобойаиасаизображениема(чтоаособенноаактуальноаприапереводеавацифровуюаформуанаадругойаноситель). Дляа проведенияа этиха подготовительныха работа ва Госфильмофондеа была запущена комплекса оборудования,а позволяющийа выполнятьа контрольа записаннойа цифровойа фонограммы,а оригиналаа магнитнойа фонограммы,а негативаа (илиа позитива)а фонограммыа иа оригинальногоа изображения.а Ва процессеа контроляа оцениваютсяа (аппаратно)а техническиеа параметрыа записаннойа цифровойа фонограммы,акоторыеаварежимеаon-lineаможноасравнитьа са параметрамиа оригиналаа фонограммы,а оценитьа синхронностьа всеха компонентова фонограммыа са исходныма изображением. Приапроведённомасотрудникамиафонднализеаиаконтролеа фонограмм,а переписанныха са оригиналова 6-7а лета назад,а былоа отмечено,а чтоа качествоа звучанияа большейа частиа самиха оригиналова магнитныха фонограмма значительноа ухудшилось,а чтоа подтвердилоа своевременностьа проведённыха работа поа иха копированию.а Фонограммы,а перенесённыеанаацифру,аканастоящемуамоментуанеаизменилиасвоихатехническихахарактеристиканиапоаодномуаиза параметров.аПриакопированииаоригинальныхафонограмма кинофильмова ва Госфильмофондеа Россииа исходята иза принципаа Ца выполнятьа копированиеа ва точнома соответствииа са параметрамиа фонограммыа (1:1).а Исключениеа составляета(прианеобходимости)аизменениеауровняазаписи.
СОХРАНЕНИЕаБЕЗаПОТЕРИаИНФОРМАЦИОННОГОа КАЧЕСТВА Послеаначалааработаиазапускаавапроизводствоа2-хакомплексова оборудованияа поа переводуа магнитныха фонограмманаацифровойаносительасаконцаа90-хагодоваXXавекаа иа доа настоящегоа времениа ва фондеа обработаноа болееа 25атыс.а рулонова магнитнойа ленты.а Важныма являетсяа иа тоаобстоятельство,ачтоаприапроведенииаданныхаработаруководствуа Госфильмофондаа Россииа удалосьа сохранитьа кадровыха сотрудникова иа подготовитьа новых,а обучива иха работеанаасовременномаоборудовании. Такима образом,а фондуа удалосьа подойтиа ка проблемеа сохраненияаархива,аиспользуяасредствааэлектронногоакинематографа,авыполниваоперациюапрямогоатехническогоа копированияа(безаиспользованияасредствакомпьютернойа реставрации):а киноплёнкаа Ца электроннаяа копияа Ца киноплёнка.а Современныеа техническиеа средстваа позволяюта выполнятьа данноеа копированиеа практическиа беза потерьа информацииаоригинальногоаносителя,аособенноаваслучаяхафильмовыхаматериаловапрошлыхалет.а Ва даннома случае,а исходныма материалома можета являтьсяа негатив,а позитива илиа любойа промежуточныйа киноматериал,аимеющийсяаваархиве.аПотериакачествааприа преобразованииалкиноплёнкааЦацифроваяакопияаЦакиноплёнкааминимальны.а Вакинофондахаосновнымаоригинальныманосителемакиноизображенияа являетсяа фотографическаяа киноплёнкаа наагорючейанитроосновеаи/илиабезопаснойатриацетатнойа основе.а Ва процессеа длительногоа храненияа киноматериалова возникаюта определённыеа трудности,а связанныеа са изменениемасамогоаносителяа(разложениеаосновыаЦалуксусныйа синдром,а усадка,а старение,а выцветаниеа красителейаиат.ап.),авоздействиеманаанегоаокружающейасредыа (плесень,а клещи,а грибока иа т.ап.)а иа повреждениема носителяа ва процессеа эксплуатацииа (царапины,а потёртости,а порывыаиадр.).аСледуетаподчеркнуть,ачтоакапроцессуакопирования,авапервуюаочередь,аподготавливаютсяамагнитныеалентыасапризнакамиалуксусногоасиндрома. Послеа изъятияа иза фильмохранилищаа иа проведенияа акклиматизацииа фильмовогоа материала,а необходимоа МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Доклады выполнениеа всестороннегоа контроляа техническогоа состоянияа исходногоа носителяа са цельюа определенияа комплексаа мероприятийа поа реставрации.а Наа даннома этапеа необходимоа чёткоа определитьа Ца какиеа видыа машиннойа и/илиа ручнойа реставрацииа будута выполнятьсяа иа наа какома оборудовании,а т.ак.а каждаяа киноплёнкаа имеета своиа присущиеа толькоа ейа дефекты.а Обычноа однаа иза первыха операций,а которуюа необходимоа выполнитьа Ца этоа увлажнениеароликовасаплёнкойадоанеобходимыхапараметров. Ва процессеа ручнойа реставрацииа осуществляютсяа мероприятияа поа восстановлениюа физическиха параметрова носителяа (ремонта перфораций,а склеек,а просечек,а удалениеа локальныха загрязненийа иа т.ап.)а иа подготовкаа ка машиннойа реставрации,а воа времяа проведенияа которойа осуществляетсяаувлажнение,аудалениеапыли,агрязи,амасляныха загрязнений,а плесени,а грибкаа иа др.а Этиа работыа можноа выполнитьа са помощьюа различныха машин:а ультразвуковых,а чистящих,а глянцовочных,а полировочных,а моющихаиат.ап.аЕстественно,ачтоанеисправимыеадефекты,а такие,акакапродольнаяаиапоперечнаяаусадкиаосновыакиноплёнки,вследствиеаэтогоаиаизменениеагеометрическиха размеровакинокадра,авоздействияалуксусногоасиндромаа иат.ап.,аустранитьапроведениемаданныхареставрационныха мероприятийа неа удаётся,а иа поэтомуа процесса сканированияанеобходимоапроводитьаособоатщательно. Перевода киноизображенияа наа электронныйа носительа требуетсяа выполнятьа са качествома исходногоа материалаа 2Ка иа выше.а Наа даннома этапеа окончательноа формируютсяа качественныеа показатели,а заложенныеа ва исходныйа киноматериал,а т.ак.а чема вышеа характеристикиа сканераа иа мастерствоа операторов,а тема са большейа достоверностьюа электроннаяа копияа будета соответствоватьа оригиналу.а Отсканированныйа материала сохраняетсяа ва цифровойа формеа наа ленточнома илиа дисковома носителеа беза компрессии. Следующима этапома являетсяа проведениеа реставрационно-восстановительныха мероприятийа полученнойа цифровойа копии.а Необходимоа выполнитьа восстановлениеа исходныха параметров,а заложенныха ва кинопроизведении,ат.ае.аустранитьадефекты,апривнесённыеаваматериала вследствиеа егоа длительногоа храненияа иа использования,а включаяа заменуа лиспорченныха кадров.а Возможноа выполнениеа дажеа общейа цветокоррекцииа (здесьа главноеаЦа неасделатьакартинкуалучшеаоригинала).аЕстественно,авыполнениеаданнойаработыатребуетсяалишьапотому,ачтоанеа удаётсяа устранитьа всеа дефектыа храненияа иа использованияа материалова традиционнымиа средствами.а Результата этойа работыа Ца подготовкаа изображенияа ка переводуа наа исходныйаносительасамаксимальнойадостоверностью. Одновременноа формируетсяа цифровойа фонда наа базеа магнитныхаплёночныханосителейаиз-зааихаотносительнойа дешевизныанааединицуахраненияаинформации,абольшойа ёмкостиа носителяа иа болееа высокойа надёжностиа хранения,а чема дисковыеа массивы.а Такойа фонда можета иметьа системуа автоматизированногоа контроляа са автоматическойа перезаписьюа материалаа ва случаеа обнаруженияа проблемасаегоасохранностью.аИспользуемыйаформатаданныха долженапредусматриватьахранениеанеатолькоасамого,анеа компрессированногоаизображенияаиазвука,аноаиаразличнойасервиснойаинформации.а Ва процессеа созданияа цифровогоа фондаа параллельноа создаютсяаиакопииакинофильмовасанизкимаразрешениема ва цифровойа илиа аналоговойа формеа записи.а Этиа копииа размещаютсяавабазеаданныхацентральногоакомпьютерааиа служатадляаудовлетворенияаспросаалокальныхапользователей,акакавапросмотровыхазалахаархива,атакаиаудалённыха пользователей.аПриаэтомакачествоаполучаемогоаваслучаеа удалённогоа доступаа материалаа ограничиваетсяа лишьа пропускнойаспособностьюаиспользуемогоаканала.а ОаПРАВОМЕРНОСТИаКОПИРОВАНИЯ Наапервыйавзгляд,апозитив,аизготовленныйапутёмапрямогоа копированияа цветногоа илиа чёрно-белогоа негативаа любогоаизафильмова30-40-хагодоваXXавека,адолженаполностьюаотражатьаэпохуатогоавремени,акогдаанегативабыла создан.а Однако,а этоа неа совсема так.а Иа хотяа практическиа неа происходита вмешательстваа ва стандартныйа кинотехнологическийа процесс,а всёа жеа техническиеа характеристикиасовременнойапозитивнойакиноплёнкиасущественноа отличаютсяа ота киноплёнока прошлыха лет.а Даа иа воспроизводитьсяа позитива будета наа современнома кинопроекторе,а са установленнойа ва нёма ксеноновойа лампой,а световыеахарактеристикиакоторойазначительноаотличаютсяаота источникаа светаа 30-40-ха годов,а иа т.ад.а Поэтомуа полнойа идентичностиа восприятияа приа воспроизведенииа такогоа позитиваадобитьсяанеаудастся.а Еслиажеанегативасначалааотсканироватьасакачествома2Ка илиа4К,аизготовивацифровуюакопию,аиазатемасанеёазаписатьапозитива(ааможноаианегатив,аиаконтратип),атоаваэтома случаеавапозитив,аизготовленныйасаиспользованиемацифровыхатехнологийаприапрямомакопировании,атакжеабудута внесеныаискажения.аНоаэтиаискаженияабудутапрактическианесравнимыасапотерямиаприапрямомакопировании. ВЫВОДЫ Цифровыеа электронныеа технологииа являютсяа перспективнойа формойа дляа долговременногоа храненияа киноматериалов. Приа использованииа цифровыха технологийа записиа иа воспроизведенияакинофильмовастановитсяавозможным: Х внестиакоррекциюаотличияапараметровакакаплёнок,а така иа кинопроектораа илиа другогоа современногоа оборудования;
Х изготовитьастраховуюакопиюанегатива;
Х изготовитьа неограниченноеа количествоа копийа дляа прокатаабезаповрежденияаисходногоанегатива. Дляа сохраненияа аудиовизуальныха произведенийа прошлыха лета целесообразноа использоватьа цифровыеа технологииа ва качествеа промежуточнойа стадииа Ца получениеа копииасаоригиналааватехаслучаях,акогдаатрадиционнымиа технологиямиа этогоа сделатьа неа удаётсяа (киноплёнкааЦа цифровойаносительаЦакиноплёнка).а< МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Технологии КИНОСъёМКА аО.аН.аРаев,ак.т.н.,аМКБКа а < Приакиносъёмкеапочтиавсехасовременныхакино-аиавидеофильмовавакинокадреачастоанаходятсяадвижущиесяа автомобили.аПриапросмотреатакогоакинофильмаавакинотеатреаилиапоателевизоруазрительаиногдаазамечает,ачтоа колесаадвижущегосяаавтомобиляанеожиданноаначинаюта вращатьсяамедленнее,ачемадолжноабытьанаасамомаделе,а останавливаютсяаилиадажеавращаютсяавапротивоположноманаправлении.аРассмотрим,апочемуаэтоапроисходит. Колесоа автомобиляа содержита ряда симметричноа расположенныха одинаковыха элементов:а лучиа иа отверстияа диска,аболты,арисунокапротектораашиныаиат.ад.а(рис.а1).а Посколькуа мелкиеа элементыа либоа неразличимыа глазома приапросмотреакинофильма,алибоатеряютсяаварезультатеа смазааизображенияавращающегосяаколеса,атоазрительа воспринимаета вращениеа колесаа череза круговоеа движениеа лучейа илиа крупныха отверстийа дискаа колеса.а Обычноа иха количествоа наа колесеа ота 3а доа 18.а Дляа грузовыха автомобилейа основныма элементом,а характеризующима вращениеа колеса,а чащеа всегоа являетсяа круговоеа движениеа контрастногоа рисункаа протектораа шины.а Элементыа дорожногоарисункаапротекторааобразуютапродольныеаиа поперечныеа рёбраа иа канавки.а Наса интересует,а ва первуюа очередь,арисунокапротектораанаабоковойасторонеашины,а посколькуа она чёткоа видена иа гораздоа крупнее,а чема наа колёсаха легковыха автомобилей.а Наа фотографии,а приведённойанаарис.а2,абоковойарисунокапротектораасостоита иза24аэлементов. Предположим,а чтоа колесоа снимаемогоа автомобиляа содержита kа наиболееа крупныха повторяющихсяа структур,анапримералучейадиска,скоростьавращенияаколесаа составляета nkа оборотова ва секунду.а Тогдаа освещённостьа участкаа киноплёнкиа илиа участкаа светочувствительнойа матрицы,а череза которыйа проходита изображениеа лучейа дискааколеса,абудетаизменятьсяасачастотойаэ = knk. Ва результатеа дискретизацииа входногоа изображенияа поавременианааносителеаинформацииарегистрируетсяапоследовательностьа кадров,а смещённыха воа времениа друга относительноа другаа наа периода сменыа кадрова Tcа=а1/c,а гдеаcаЧачастотаакиносъёмки. Процессадискретизацииаизображенияапоавремениаописываетсяаформулойа[1Ц3]: 1),а2) а а Ча изображениеа ва плоскостиа светочувствигдеа тельногоа элементаа (киноплёнкаа илиа матрица)а киносъё движущихся автомобилей мочногоа аппарата,а созданноеа киносъёмочныма объективом;
а а Ца изображение,а полученноеа ва результатеа дискретизации;
а аЦадискретизирующаяафункция;
а аЦадельта-функция. Ва спектральнома пространстве,а ва результатеа дискретизацииа изображения,а возникаета бесконечноеа количествоа смещённыха спектрова изображения,а отстоящиха друга ота другаанааинтервалахаc.аСогласноатеоремеаВ.аА.аКотельникова,абезаискаженийапередаютсяатолькоачастотыаэ < c /2.а а Воавсехаостальныхаслучаяхапоявляютсяаложныеачастотыа вращенияа заа счёта наложенияа смещённыха спектрова изо Рис.а1.аКолесоалегковогоаавтомобиля Рис.а2.аКолесоагрузовогоаавтомобиля МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Технологии бражения.а Величинуа ложныха частота можноа определитьа следующимаобразома[4]: 3),а а гдеаintаЧафункцияавыделенияацелогоачислааизааргумента. а а Формулаа 3)а справедлива,а еслиа аргумента неа являетсяа целыма числом,а ва противнома случаеа Дляа рассматриваемогоа ва качествеа примераа автомобиляа ВАЗа 2109а а радиуса каченияа колесаа составляета а мм.а Размерыа радиальныха шинапредставленыаватаблицеа1,агдеарадиусакаченияаколесаарассчитанапоаформулеа5). Скоростьадвиженияа аавтомобиляасвязанаасачастотойа эаследующейазависимостью:
6) а Такима образом,а скоростьа движенияа автомобиля,а приа которойа начинаютсяа искаженияа воспроизведенияа часто.а 4) тыа вращенияа колеса,а линейноа зависита ота частотыа киноа Рассмотрима неподвижныйа автомобиль,а постепенноа съёмкиа c,а количестваа лучейа дискаа илиа отверстийа ва коначинающийанабиратьаскорость.аКакаследуетаизаформула лесеа kа иа радиусаа каченияа колесаа.а Очевидно,а чтоа чема 3)аиа4),априачастотахаэ < c /2алучиадискааколесаавакино- большеа а иа cа а иа чема меньшеа k,а тема приа большейа скоизображенииаувеличиваютаскоростьаповоротааиадвижут- ростиаавтомобиляаегоакиноизображениеабудетазаписаноа сяа ва направлении,а соответствующема направлениюа вра- беза искажений.а Например,а еслиа наа колесоа автомобиляа установленаашинаа225/70R15,количествоалучейадискаа щенияаколесвтомобиляа(частотааэаположительная). Когдаа эа становитсяа равной c /2,а лучиа дискаа ва кино- колесааравноа3,атоаприателевизионнойасъёмкеасачастотойа изображенииа колесаа кака быа одновременноа вращаютсяа 25а кадр/са движениеа автомобиляа будета записаноа беза исса двумяа частотами c /2а иа -c /2.а Зрительа воспринимаета каженийа ва диапазонеа скоростейа ота 0а доа 32,8а км/час.а Аа такоеа изображениеа кака неподвижное.а Чащеа всегоа Ца кака дляашиныа145/70R12аиа18алучейадискааколесааЧаота0адоа неустойчивоеа(изображениеаколесаавращаетсяатоаваодну,а 4акм/час. Ва таблицеа 2а приведеныа скоростиа движенияа автомотоавадругуюасторонуаварезультатеаразницыаваразмерахалучейаиаихарасположенияадругаотносительноадруга,амалей- биляаВАЗа2111,априакоторыхавакиноизображенииавидныа шихаизмененийаскоростиадвиженияаавтомобиля).аЧислоа искаженияаскоростиавращенияаколёс,ватаблицеа3апредлучейадискаауаколесаазрительавидитаудвоенным. ставленыа максимальныеа скоростиа некоторыха автомоПриаувеличенииаскоростиадвиженияаавтомобиляавадиа- билей,а доа которыха киноизображениеа записываетсяа приа пазонеа частота c /2а<аэ< cа колесоа ва киноизображенииа киносъёмкеабезаискаженийаIарода. Заметим,ачтоаваданномаслучаеаважнаачастотаакиносъёмвращаетсяавапротивоположноманаправленииаотносительноа реальногоа колесаа автомобиля,а аа величинаа скоростиа ки,времяаэкспонированияанаапоявлениеаискаженийанеа движенияалучейадискааколесаавакиноизображенииабудета влияет.а Ота времениа экспонированияа зависита толькоа веуменьшаться.аИанаконец,априачастотеаэ = c аколесоаваки- личинаа смазаа движущегосяа изображенияа (ва нашема ноизображенииа станета неподвижныма (*э =а0),а несмотряа примереаЦаколесвтомобиля). наапродолжающеесяадвижениеаавтомобиля. Дальнейшееа увеличениеа скоростиа движенияа автомобиляаприведётакаповторениямарассмотренногоациклааизмененияа частота движенияа лучейа дискаа колеса,а которыеа никогдаа неа будута превышатьа половиныа частотыа киноа съёмки:а *эаа c /2.а Приа этома лучиа дискаа ва изображенииа колесаабудутасмазанными. Определим,а приа какиха скоростяха движенияа автомобиляавозникаютарассматриваемыеаискажения,аназываемыеа искажениямиаIарода.аДляаэтогоасвяжемаскоростьадвиженияаавтомобиляасоаскоростьюавращенияаколеса. Рис.а3.аОсновныеа Шиныа колесаа характеризуютсяа (рис.а 3)а посадочныма геометрическиеа диаметромаD,аширинойапрофиляаBаиавысотойапрофиляаH.а а размерыашиныа Характеристикиа шиныа наносятсяа наа еёа боковуюа поверхколесвтомобиля: ность:асначалааширинаапрофиляаВавамиллиметрах;
азатем,а DаЦапосадочныйа послеа косойа чертыа значениеа H/B,а умноженноеа наа 100;
а диаметр,аа буквааR,ауказывающаяанаарадиальнуюаконструкциюакарBаЦаширинаапрокаса;
а иа ва концеа Ча посадочныйа диаметра ва дюймах.а Нафиля,аа пример,адляашиныаавтомобиляаВАЗа2109аЧа165/70R13. HаЦавысотаапроТогдаарадиусакаченияаколесаа(вамиллиметрах):.а а 5) филя,аа r каЧарадиуса качения МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Технологии Таблицаа1.аСоответствиеаразмероварадиальныхашин № 1 2 3 Серияа80 Серияа70 145/70R12 155/70R12 145/70R13 155/65R13а 165/65R13 165/65R13а 175/65R13а 155/65R14 165/60R13 175/60R13 185/60R13а 165/60R14 175/60R13а 185/60R13а 165/60R14 185/60R13а 175/60R14 205/60R13а 185/60R14 195/60R14а 205/60R14 205/60R14а 195/60R15 195/55R13 195/55R13а 185/55R14 Серияа65 Серияа60 Серияа55 Серияа50 Серияа45 Радиусакаченияа rк,амм 254 261Ц264 266 - 155/70R 195/45R 272 - 135/80R 155/70R 165/65R13 175/65R13а 165/65R14 175/65R14 185/65R 195/55R13а 185/55R14 185/55R14 185/55R15 195/55R15а 205/55R15 205/55R15 195/50R15 205/50R15а 195/50R16 225/50R15а 195/50R16а 205/50R16 225/50R16а 205/50R17 205/50R15 225/50R15а 195/50R16а 205/50R16 205/50R16а 225/50R 195/45R15 195/45R15а 215/45R15 215/45R15а 195/45R16 205/45R16а 225/45R16 225/45R 270 - 6 7 145/80R13 155/80R13 165/80R 165/70R13 175/70R13 185/70R 278Ц288 287Ц292 293 - 195/70R 195/65R 301 - 205/70R 185/65R15а 195/65R15 175/65R14а 185/65R14 185/65R14а 195/65R 205/60R15 185/60R14а 195/60R14 205/60R 225/55R15а 205/55R16 185/55R15а 195/55R15 195/55R15а 205/55R 245/45R16а 215/45R17а 225/45R17 195/45R16а 205/45R16 225/45R 309 - 165/70R 291 - 175/70R 298 - 165/80R 185/70R 195/65R14а 185/65R 195/60R15а 205/60R 225/55R15а 205/55R 245/45R16а 215/45R17а 225/45R17 245/45R16а 215/45R17а 225/45R17а 235/45R17 235/45R17а 245/45R17а 255/45R17 245/45R16а 215/45R17а 225/45R17 235/45R17а 245/45R17 245/45R17а 255/45R17 245/45R18а 255/45R 305 - 175/80R 195/70R 195/65R 205/60R15а 215/60R 225/55R15а 205/55R16а 215/55R 225/50R16а 235/50R16а 205/50R17 235/50R16а 245/50R16а 215/50R17 225/50R16а 205/50R17 235/50R16а 245/50R16а 205/50R17 245/50R16а 255/50R 313 - 185/80R 205/70R 205/65R15а 215/65R 215/60R15а 225/60R 225/55R 320 - 195/70R14а 175/70R 185/65R15а 195/65R 205/60R15а 215/60R 225/55R15а 205/55R 311 - 165/80R 205/70R14а 185/70R15 195/70R15а 205/70R15 205/70R15 215/70R15а 225/70R 195/65R15а 205/65R15 205/65R15а 215/65R15 225/65R15 215/65R 215/60R15а 225/60R15 215/60R16 215/60R16а 225/60R16 235/60R 215/55R16а 225/55R16 225/55R16 245/55R16а 225/55R17 225/55R 317 - 18 19 326Ц332 334Ц343 340 - 235/50R 255/45R МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Технологии Таблицаа2.аКачествоазаписиаизображенияадвижущегосяаавтомобиляаВАЗа2111априачастотеакиносъёмкиа24акадр/с Kоличествоа лучейадискаа колеса Скоростьадвиженияаавтомобиля м/с v<4,34 v<2,71 v<1,81 v=4,34 v=2,71 v=1,81 4,34
3. 4.
Литература Гребенников О. Ф. Основы записи и воспроизведения изображения (в кинематографе). М.: Искусство, 1982. Гребенников О. Ф., Тихомирова Г. В. Основы записи и воспроизведения информации (в аудиовизуальной технике): Учебное пособие. СПб.: Изд. СПбГУКиТ, 2002. Игнатьев Н. К. Дискретизация и её приложения. М.: Связь, 1980. Раев О. Н. Методика проектирования обтюраторов киносъёмочных аппаратов: Обзор. М.: НИКФИ. Вып. 5(112), 1989.
МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Стандарты О МНОГОКАНАльНОМ ЗВУКОВОСПРОИЗВЕДЕНИИ аД.аГ.аЧекалин,аа ОАОаНИКФИа а в кинотеатральном кинематографе и новых стандартах для цифрового кино (продолжение) пазонныхафронтальныхаканалов:алевый,ацентральныйаиа правый.аВазалеаустанавливаютсяагромкоговорителиадвуха полнодиапазонныха каналова окружающегоа звука.а Отдельноавыделенаканаласверхнизкихачастот.аНовыйаформата са независимымиа раздельнымиа каналамиа неа толькоа повысила качествоа воспроизведенияа звука,а ноа иа позволила снятьа ограничения,а вызванныеа иа накладываемыеа матричныма кодированиема приа созданииа иа микшированииа фонограмма ва аналоговыха форматаха Dolby,а чтоа позволилоа расширитьа художественныеа иа творческиеа возможностиаприазаписиазвукаакафильмам.аОднако,анесмотряанаа всеанеоспоримыеапреимуществаановогоаформата,аванёма былоа сделаноа всегоа несколькоа фильмов,а основнойа причинойа чемуа сталаа технологическаяа несовместимостьа са ужеа существующимиа звуковымиа киноформатами.а Цифроваяа оптическаяа звуковаяа дорожкаа форматаа CDSа располагаласьа наа 35-мма фильмокопииа вместоа аналоговойа дорожкиафотофонограммыанаатомажеасамомаместе,ачтоа неа давалоа возможностиа использованияа обычнойа аналоговойадорожкиавакачествеарезервнойаваслучаеасбояаприа воспроизведенииа цифровойа фонограммыа (кака ва болееа позднихацифровыхаформатах),такжеаатребовалоаизготовленияадополнительныхапрокатныхафильмокопийадляа показаа толькоа ва цифровыха кинотеатраха са соответствующимиадополнительнымиаорганизационнымиаиафинансовымиазатратами. Ва последующиха разработкаха ошибкиа былиа учтены,а иа традиционнаяа оптическаяа аналоговаяа фонограммаа ва дальнейшемаоставаласьанаакиноплёнкеанаасвоёмаместеава неприкосновенности.аВацифровыхаформатахаDolbyаStereoа Digitalа(иаегоамодификацияаSurroundаEX)аиаSDDSацифровыеа звуковыеа дорожкиа такжеа размещаютсяа непосредственноа наа фильмокопии,а однакоа из-заа недостаткаа физическогоа местаа наа плёнкеа возможноа размещеРис.а6.аРасположениеацифровойафонограммыаформатааCinemaаDigitalа Soundа(CDS)анаа35-мма фильмокопии < Развитиеа цифровыха технологийа иа иха применениеа ва кинематографеадляазвукозаписиапозволилоасущественноаповыситьакачествоазвуковоспроизведения,аособенноа вачастиашумоподавленияаиарасширенияадинамическогоа диапазона.а Новыеа технологическиеа возможностиа вызвалиа появлениеа ва началеа 1990-ха годова сразуа несколькихановыхацифровыхазвуковыхакиноформатов:аCinemaа Digitalа Soundа (CDS),а Dolbyа Stereoа Digital,а Sonyа Dynamicа Digitalа Soundа (SDDS)а а иа Digitalа Theaterа Systemsа (DTS).а Всеа новыеа системыа задумывалисьа иа создавалисьа дляа воспроизведенияа многоканальногоа пространственногоа звучанияаавазрительномазалеасацельюаимитацииареальногоа звуковогоа поляа дляа увеличенияа эффектаа присутствияауазрителей.а Первыма цифровыма звуковыма форматома дляа киноа была разработанныйа Opticalа Radiationа Corporationа совместноасалEastmanаKodakаформатаCinemaаDigitalаSoundа (CDS),апредставленныйава1990аг.аВаэтомаформатеазвуковойа сигнала записывалсяа оптическима путёма ва видеа пикселейаоченьамалогоаразмераанаакиноплёнке,аспециальноа разработаннойа дляа этогоа Eastmanа Kodak.а Благодаряа высокомуаразрешениюановойаплёнкианааместеаобычнойа звуковойа дорожкиа удалосьа разместитьа цифровуюа 6-канальнуюа(5.1)афонограммуа(рис.а6).аВаформатеаCDSазвука записываетсяа беза сжатия,а аа дляа уменьшенияа объёмаа данных,авместоаобычнойа16-битнойаимпульсно-кодовойа модуляцииа(PCM)асалинейнойашкалойаиспользуетсяаспециальная,а учитывающаяа особенностиа слуховогоа восприятияа человека,а 12-битнаяа логарифмическаяа шкала.а Этоа позволилоа обеспечитьа превосходноеа звуковоспроизведениеа са динамическима диапазонома 90а дБ.а Дляа повышенияа надёжностиа CDSа былаа оснащенаа схемойа обнаруженияаиакоррекцииаошибок. Новыйацифровойаформатапродемонстрировалабеспрецедентноеанаатотамоментакачествоазвукаанаакиноплёнке.а Opticalа Radiationа Corporationа ва форматеа CDSа впервыеа реализовалаавакиноацифровоеамногоканальноеазвуковоспроизведениеасанезависимымиараздельнымиаширокодиапазоннымиазвуковымиаканаламиаиавпервыеапредставилаа технологиюазвуковоспроизведенияапоасхемеа5.1,акотораяа сейчаса популярнаа ва различныха системаха показа.а Заа экранома размещаютсяа громкоговорителиа трёха полнодиа звуковая дорожка CDS МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Стандарты ниеа ограниченногоа объёмаа цифровыха данных,а поэтомуа применяетсяа компрессияа данных.а Разработчикиа утверждают,а чтоа применяемыеа имиа методыа кодированияа хотяа иаосуществляютсяасапотерями,аноаоснованыанааудаленииа толькоа лизбыточной,а са точкиа зренияа физиологииа восприятия,а информации.а Например,а ва киноформатеа Dolbyа Stereoа Digitalа шестьа звуковыха дорожека оцифрованыа са частотойадискретизацииа48акГцаиазакодированыапоаалгоритмуаAC3авацифровойапотокасабитрейтома320акбит/са(дляа сравнения:аваобычномакомпактадискеазвуказаписываетсяа безакомпрессииаиаскоростьацифровогоазвуковогоапотокаа составляета1411акбит/садляадвухканальнойафонограммы).а Ва AC3а примененаа оригинальнаяа технологияа перцептуальногоакодирования,аоснованнаяанаапсихоакустическиха особенностяхаслуховогоавосприятияачеловека.аЭтаатехнологияапредполагаетаудалениеализбыточнойастатистическойаиапсихофизическойаинформацииаизазвуковогоасигналааприаегоацифровомакодированииасацельюауменьшенияа скоростиацифровогоапотокааиаобъёмаапередаваемыхаданныха приа максимальнома сохраненииа качестваа субъективногоа восприятияа декодированногоа звука.а Используетсяа свойствоа человеческогоа восприятияа слышатьа приа одновременнома звучанииа несколькиха различныха звуковыха сигналова толькоа наиболееа громкиеа звуки,а которыеа ва определённойамереамаскируютавсеаостальныеаболееаслабыеа сигналы.аСигналыаболееанизкихачастотаобладаюталучшима маскирующима эффектом,а сигналы,а звучащиеа сразуа послеа илиа переда громкима звуком,а такжеа маскируются.а Этоа явлениеа позволяета кодироватьа маскируемыеа сигналыа са меньшейаразрядностьюаилианеакодироватьаихавовсе.аНеодинаковаяа частотнаяа чувствительностьа человеческогоа слухааделаетавозможнымакодированиеасаамаксимальнойа достоверностьюа толькоа тойа частиа частотногоа звуковогоа диапазона,а котораяа наиболееа значимаа дляа человека,а аа потериа ва низкочастотнома иа высокочастотнома (начинаяа са 5000а Гц)а диапазонаха будута неа стольа заметны.а Ещёа однимасущественнымаспособомасокращенияапотокааданныха являетсяа объединениеа одинаковыха данныха иза разныха каналовафонограммы,ачтоаприменимоанаачастотахавышеа 10акГцабезарискаанарушенияалокализацииаисточниковазвука.аВарезультатеавышеперечисленныхаоперацийаалгоритма AC3апозволяетазаписыватьанаакиноплёнкуаменееа10а%аисходнойазвуковойаинформацииафонограммы.аСтоитаобратитьавнимание,ачто,анесмотряанааоченьалумныйаалгоритма сжатияа данных,а ва этома случаеа ва итогеа удаляетсяа болееа 90%аисходнойазвуковойаинформации.а Ва киноформатеа Dolbyа Digitalа (1991а г.)а используетсяа схемаа звуковоспроизведенияа 5.1,а аа ва егоа модификацииа 1999аг.аDolbyаDigitalаSurroundаEXаприменяетсяатехнологияа записиа иа воспроизведенияа каналова окружающегоа звукаа поа схемеа 6.1.а Практическиа этота формата отличаетсяа ота предыдущегоа толькоа добавлениема третьегоа тыловогоа (центрального)а каналаа окружающегоа звука,а размещаемогоавазалеапозадиазрителя.аСаточкиазренияатехнологии,а дополнительныйашестойаканалаполученасапомощьюапримененияаметодааматричногоакодированияа(какавааналоговомаDolbyаstereo)аиазакодированавастереоканалеаокруженияаформатаа5.1.аТакимаобразом,аваформатеаDolbyаDigitalа SurroundаEXадляаканаловаокружающегоазвукааприсутствуюта всеа вызванныеа матричныма кодированиема ограничения,а характерныеа дляа аналоговогоа Dolbyа stereo.а Однако,а несмотряа наа некоторыйа технологическийа регресса иа частичноеавозвращениеакаматричномуакодированию,ановыйа форматапозволяетазаметноарасширитьавозможностиавоспроизведенияа окружающегоа звукаа иа даёта дополнительныеа творческиеа возможности.а Новыйа формата Surroundа EXапоявилсяавоавремяапроизводстваафильмааЗвёздныеа войны:аЭпизодаIаЦаСкрытаяаугроза,аиаегоанеобходимостьа определяласьатворческимиатребованиямиаавторовакафонограммеафильма.аДвааканалааокружающегоазвукаазалаа неамоглиапередатьавсеаэффекты,азадуманныеавафильме.а Помимоавыравниванияакачестваазвукаапоавсейаплощадиа кинозалаапоявлениеатыловогоацентральногоаканалаапозволяетавоспроизводитьановыеаэффекты,акак,анапример,а плавноеа перемещениеа звукаа ва кинозалеа наа 360,а аа такжеа делаета возможныма перемещениеа звуковыха образова междуа заднима рядома иа киноэкранома поа любойа траектории,аувеличиваяареалистичность. Фирмаа Sonyа разработалаа свойа цифровойа киноформатаSonyаDynamicаDigitalаSoundа(SDDS),акоторыйабылапродемонстрированава1993аг.асафильмомаПоследнийагеройа (лLastаActionаHero).аКамоментуасозданияаSDDSапочтиавсёа свободноеаместоанаафильмокопииаоказалосьазанятоадругимиа звуковымиа форматами,а однакоа инженерыа Sonyа всёажеарешилиазаписыватьафонограммуанепосредственноанаакиноплёнкеаиаразместилиазвуковуюадорожкуававидеа оптическогоарастраанааединственномасвободномаместеаЦа наакраяхакиноплёнкиазаапределамиаперфорации,априаэтома фонограммыасадвухакраёваплёнкиадублируютадругадругаа иавасочетанииасамощнойасхемойакоррекцииаошибокаобеспечиваютанадёжнуюапередачуапотокааданных.аПрименённаяасхемаакоррекцииаошибокапозволяетавоспроизводитьа цифровуюа фонограммуа беза сбоева ва местаха склеека илиа васлучаеаеёаповрежденияасаодногоаизакраёвакиноплёнки.а Дляадополнительнойазащитыаваслучаеаотказаацифровойа звуковойа фонограммыа предусмотрена автоматическийа перехода декодераа наа воспроизведениеа звуковогоа сигналаа са аналоговойа фонограммы.а Использованиеа наа оптическойафонограммеарастрааизапикселейасаразмером,анесколькоа меньшим,а чема уа Dolby,а иа пространстваа поа всейа длинеаплёнкиапозволяютазаписыватьа8азвуковыхаканалова санеаоченьабольшимакоэффициентомасжатияа(примерноа 5:1).аВаформатеаSDDSавосьмиканальныйа16-битныйазвука сачастотойадискретизацииа44,1акГцакодируетсяасоасжатиема са потерейа данных,а однакоа использованиеа алгоритмаа ATRACа(впервыеаприменёнанаамини-дисках)аиадостаточноа низкийакоэффициентасжатияаобеспечиваютаоченьавысокоеа качествоа звучания.а Главноеа отличиеа этогоа форматаа состоита ва примененииа восьмиа независимыха цифровыха каналова поа схемеа 7.1.а Заа экранома размещеныа громкоговорителиа пятиа полнодиапазонныха фронтальныха каналов:а левый,а левыйа центральный,а центральный,а правыйа МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Стандарты центральныйаиаправый.аВазалеаустанавливаютсяагромкоговорителиа двуха полнодиапазонныха каналова окружающегоазвука.аОтдельноавыделенаканаласверхнизкихачастота SW.аНовыйаформатафактическиаиспользуетавсеалучшиеа наработкиа своиха предшественникова иа предусматриваета совместимостьа са другимиа ужеа существующимиа форматами.а Дляа совместимостиа новогоа форматаа са ужеа установленныма ва кинотеатраха оборудованиема другиха форматова разработчикиа SDDSа предусмотрелиа возможностьа декодированияа восьмиканальнойа (7.1)а фонограммыа ва шестиканальнуюа (5.1)а илиа ва четырёхканальную,а аа дляа демонстрацииа фильмов,а изначальноа записанныха ва форматеа 5.1,а декодера SDDSа можета искусственноа создаватьа левыйа центральныйа иа правыйа центральныйа каналы. ВакиноформатеаDTSа(иаегоамодификацииаDTS-ES)априменёнадругойапринципаЦанаакиноплёнкеаразмещёнатолькоа синхронизирующийа тайм-код,а аа всяа звуковаяа информацияа помещаетсяа наа отдельнома внешнема носителе,а чтоа позволяета избежатьа проблемыа са дефицитома местаа дляа размещенияазвуковойаинформациианепосредственноанаа фильмокопии.а Ва форматеа DTSа наа киноплёнкеа рядома са аналоговойадорожкойапечатаетсяатолькоаузкаяадорожкаа временногоа кодаа (ва видеа последовательностиа чёрточека длительностьюа 5Ц12,5а мс),а котораяа считываетсяа приа демонстрацииа фильмаа специальнойа оптическойа головкой,а установленнойа наа кинопроекторе,а иа обеспечиваета покадровуюа синхронизациюа са фонограммой,а записаннойанааотдельномавнешнеманосителе.аПриасбоеасигналаа синхронизацииа ва течениеа несколькиха секунда звука будета по-прежнемуа воспроизводитьсяа са цифровойа фонограммы,а иа еслиа сигнала временногоа кодаа неа восстановится,а тоапроизойдетапереключениеавоспроизведенияазвукаанаа аналоговуюа фонограмму.а Приа восстановленииа сигналаа синхронизацииа процессора сноваа переключитсяа наа форматаDTS.аВаDTSаприменяетсяазаписьанаадискахаCD-ROMа иа сжатиеа данныха дляа 16-битныха звуковыха сигналова са частотойадискретизацииа44,1акГцапоаалгоритмуаapt-X100а (разработана компаниейа Audioа Processingа Technology)а са коэффициентома сжатияа 4:1,а чтоа обеспечиваета потока данныха882акбит/саиапозволяетаразместитьанааодномадискеа100аминуташестиканальногоа(5.1)азвукаасадинамическимадиапазонома96адБ.аФорматаDTSапредполагаетазаписьа пятиазвуковыхаканаловапоасхемеа5.1,априаэтоматриафронтальныхаканалааЦалевый,ацентральныйаиаправыйа(L-C-R)аЦа а записаныаваполномазвуковомадиапазонеа(20аГцЦ20акГц),а аа канала сабвуфераа (SW)а располагаетсяа наа дорожкеа стереоканалааокружающегоазвукаа(LS-RS)анаачастотаханижеа 80аГц,а иа такима образома стереоканала окруженияа ограничена снизуа частотойа 80аГц.а Ва 1999аг.а (практическиа одновременноа са Dolbyа Digitalа Surroundа EXа иа са аналогичныма технологическима решением)а а ва кинотеатраха начинаетсяа коммерческоеаиспользованиеановойамодификацииаформатааDTS-ESа(ExtendedаSurround),авзаимноасовместимогоа са традиционныма DTSа иа отличающегосяа ота негоа наличиема дополнительногоа центральногоа тыловогоа каналаа окружающегоа звука,а обеспечивающегоа звуковоспроизведениеа поа схемеа 6.1.а Дополнительныйа канала кодируетсяа матричнымаспособом,апоатомуажеапринципу,акакаиавасистемеа Dolbyа Stereo.а Формата DTSа благодаряа болееа совершенномуаалгоритмуаиаменьшемуасжатиюаданныхапревосходитапоакачествуазвукааформатаDolbyаDigitalаиаявляетсяа егоаосновнымаконкурентом.аДляазвуковоспроизведенияава форматеаDTSавакинотеатракромеафильмокопииапривозята ещеаиакомпакт-дискасафонограммойафильма,аоднакоаэтоа кажущеесяадополнительноеатехнологическоеанеудобствоа позволяетаиспользоватьаодниаиатеажеафильмокопииавапрокатеа поа всемуа миру,а дополнительноа изготавливаяа лишьа компакт-дискиа са различнымиа вариантамиа фонограммыа наа разныха языках.а Кромеа того,а наличиеа наа фильмокопииа синхронизирующегоа временногоа кодаа приа установкеа ва киноаппаратнойа дополнительногоа оборудованияа Ца а системыасубтитроваDTS-CSSа(CinemaаSubtitlingаSystem)аЦа позволяетаобеспечиватьадляастандартныхафильмокопийа синхронныйа показа наа киноэкранеа субтитрова илиа текстовогоа сопровождения,а используяа дляа этогоа небольшойа видеопроектор.аСистемаатекстовогоасопровожденияаразработанаадляалюдей,астрадающихадефектамиаслуха,аиаотличаетсяаотасубтитроватем,ачтоаонааболееаинформативна:а описываета звуковыеа эффекты,а воа времяа диалогова указываетсяаговорящий,асообщаетсяаоаместеадействия.аДляа слепыха иа людейа са частичнойа потерейа зренияа наа специальныеаинфракрасныеанаушники,апозволяющиеахорошоа слышатьа основноеа звуковоеа сопровождение,а ва промежуткахамеждуадиалогамиадополнительноатранслируетсяа записьа диктора,а ва которойа описываютсяа сценаа иа происходящееадействие.аЗаписьафонограммыакинофильмаанаа отдельноманосителеаваформатеаDTSаимеетаопределённыеа достоинства:а во-первых,а теоретическиа неа ограничиваета разработчикааваобъёмеапотокаазвуковойаинформации, во-вторых,а позволяета легкоа изменятьа звуковоеа сопровождениеакаужеанапечатаннымафильмам,анапример,априа переводеафильмаанааещёаодинаязыкаилиаприапоявленииа новойаверсииазвуковогоаформата.а Сейчаса ва кинотеатраха используютсяа триа аналоговыха звуковыхаформатааЦамоноа(дляастарыхафильмов),аDolbyаAа (дляа старыха фильмов),а Dolbyа stereoа SR;
а иа триа цифровыхаформатааЦаDolbyаStereoаDigitalа(иаегоамодификацияа SurroundаEX),аDTSа(иаегоамодификацияаDTS-ES)аиаSDDS.а Звуковыеадорожкиавсехаэтихацифровыхаиаодногоаизааналоговыха форматова могута бытьа одновременноа размещеныанааоднойаиатойажеафильмокопииа(рис.а7).аАппаратураа дляа воспроизведенияа всеха этиха звуковыха форматова можета бытьа одновременноа установленаа ваоднома иа томажеа кинозалеаианааоднихаиатехажеакинопроекторахабезапомеха другадляадруга.аТакакаканиаодинаизацифровыхаформатова неа мешаета другому,а современныеа фильмыа частоа выходята одновременноа ва двух,а аа иногдаа иа ва трёха цифровыха форматах.а Наиболееа совершенныма поа качествуа звуковоспроизведенияаиаколичествуаканаловаиаодновременноа наименееа распространённыма являетсяа формата SDDS.а Аа наибольшееа распространениеа получила (наихудшийа са точкиа зренияа цифровогоа сжатия)а формата Dolbyа Stereoа МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Стандарты Digital,а чтоа отчастиа объясняетсяа егоа меньшейа стоимостью,апростотойаиауспешнойаполитикойапроизводителя.а Ва настоящееа времяа проводитсяа рассмотрениеа иа утверждениеа международныха стандартова дляа цифровогоа кинематографаа ва ISOа (Международнаяа организацияа поа стандартизации).аПримечателенатотафакт,ачтоавакачествеа международныхастандартоваISOапредлагаютсяабезакакихлибоа измененийа принятыеа ва 2006аг.а стандартыа SMPTEа (Обществоаинженеровакиноаиателевидения).аДляацифровогоа звуковоспроизведенияа ва качествеа проектова международныха стандартова былиа предложены:а ISOа 26428-2а Рис.а7.ааРазмещениеасовременныхазвуковыхаформатованаа /Digitalа cinemaа (D-cinema)а distributionа masterа Ца Partа 2: 35-ммафильмокопии Audioа characteristics/а иа ISOа 26428-3а /а Digitalа cinemaаа (D-cinema)а distributionа masterа Ца Partа 3:Audioа channelа mappingаandаchannelаlabeling/,аявляющиесяаточнымавос- верхнейа частиа экрана,а ва потолкеа нада зрителями,а сбокуа произведениемастандартоваSMPTEаЦаSMPTEа428-2-2006а ота экранаа заа егоа пределами,а аа така жеа дополнительныеа локализованныеа громкоговорителиа наа боковыха стенаха иаSMPTEа428-3-2006,асоответственно.а Обаа стандартаа относятсяа ка разделуа Digitalа Cinemaа зрительногоа зала).а Размещениеа всеха возможныха громDistributionа Masterа (DCDM)а иа определяюта требованияа ка коговорителейа(включаяадополнительные)априведеноанаа цифровойа прокатнойа мастер-копииа фильмаа иа размеще- схемеа (рис.а 8).а Предусмотренныеа ва стандартеа а дополниниюагромкоговорителей.аВаэтихастандартахапредлагаетсяа тельныеаканалыарассчитаныанааперспективуаиапозволяюта уточнённаяа терминологияа иа определяетсяа возможностьа разрабатыватьа иа создаватьа новыеа звуковыеа форматыа ва использованияааваDigitalаCinemaаDistributionаMasterа(циф- рамкахапредложенногоастандарта. Неаостаютсяавасторонеаиаразработчикиателевизионныха ровойапрокатнойамастер-копииафильма)адоа16азвуковыха каналовасамаксимальнымаразрешениемадоа24-битаиачас- систем.а Ва научно-исследовательскойа лабораторииа японтотойадискретизацииа48акГцаилиа96акГц,такажеапредла- скойателерадиовещательнойакорпорацииаNHK,авакоторойа гаетсяанесколькоавариантоваразличныхаформатоваиасхема была создана стандарта HDTV,а разрабатываетсяа новыйа теразмещенияагромкоговорителейа(таблицаа1): левизионныйа стандарта следующегоа поколенияаЦа UHDTVа Х одноканальныйаварианта(одинагромкоговорительава (UltraаHighаDefinitionаTV)аилиателевидениеасверхвысокогоа разрешения.аВановомаформатеапредусматриваетсяаболееа центре) Х двухканальныйаварианта(дваагромкоговорителяазаа 33амлн.аэлементоваизображенияасамаксимальнымаразрешениемадоа7680аxа4320аиачастотойакадровойаразвёрткиаЦа экраном) а Х четырёхканальныйа варианта (триа громкоговорителяа заа экранома иа одина канала Таблицаа1.а Обозначение и маркировка каналов и громкоговорителей в проекте окруженияавазале) 2007 г. стандарта ISO/DIS 26428-3 для цифрового кинематографа Х шестиканальныйа варианта (триа громкоговорителяа заа экраном,а дваа каналаа окAES Channel Description Labelа/аName руженияавазалеаиаодинанизкочастотныйа PairаNo.а/аChаNo. No. канал) 1а L/Leftа Farаleftаscreenаloudspeakerа 1/1 Х семиканальныйа варианта (триа громко2а R/Rightа Farаrightаscreenаloudspeakerа 1/2 говорителяа заа экраном,а триа каналаа ок3а C/Centerа Centerаscreenаloudspeakerа 2/1 руженияавазалеаиаодинанизкочастотныйа 4а LFE/Screenа Screenаlowаfrequencyаeffectsаsub2/2 wooferаloudspeakers канал) 5а Ls/Leftаsurroundа Leftаwallаsurroundаloudspeakersа 3/1 Х восьмиканальныйа варианта (пятьа гром6а Rs/Rightаsurroundа Rightаwallаsurroundаloudspeakersа коговорителейа заа экраном,а дваа каналаа 3/2 окруженияа ва залеа иа одина низкочастот7а Lc/Leftаcenterа Midаleftаtoаcenterаscreenаloudspeakerа 4/1 ныйаканал) 8а Rc/Rightаcenterа Midаrightаtoаcenterаscreenаloudspeakerа 4/2 Х девятиканальныйаварианта(пятьагромко9а Cs/аCenterаsurroundа Rearаwallаsurroundаloudspeakersа 5/1 говорителейазааэкраном,атриаканалааок10а SMPTEаreservedа 5/2 руженияавазалеаиаодинанизкочастотныйа 11а SMPTEаreservedа 6/1 канал). 12а SMPTEаreservedа 6/2 Помимоа вышеперечисленныха схема раз13а SMPTEаreservedа 7/1 мещения,а традиционныха дляа кино,а така жеа 14а SMPTEаreservedа 7/2 оговариваетсяа возможностьа примененияа до15а Userаdefinedа 8/1 полнительныха каналова (таблицаа 2)а иа гром16а Userаdefinedа 8/2 коговорителейа (ва тома числеа размещённыха ва МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Стандарты Таблицаа2.ааОбозначение и маркировка дополнительных каналов и громкоговорителей Nameа Verticalаheightаleftа Verticalаheightаcenterа Verticalаheightаrightа Topаcenterаsurroundа Leftаwideа Rightаwideа Leftаsurroundаdirectа Rightаsurroundаdirectа LFEа2а Rearаsurroundаleftа Rearаsurroundаrightа Hearingаimpairedа Narrationа Labelа Vhlа Vhcа Vhrа Tsа Lwа Rwа Lsdа Rsdа Lfe2а Rlsа Rrsа HIа VI-Nа Descriptionа Farаleftаtopаofаscreenаloudspeakerа Centerаtopаofаscreenаloudspeakerа Farаrightаtopаofаscreenаloudspeakerа Centerаofаtheаtheatreаceilingаloudspeakersа Outsideаtheаscreen,аfrontаleftаloudspeaker Outsideаtheаscreen,аfrontаrightаloudspeakerа Leftаsurroundаsingleаloudspeakerаforаlocalizedаdirectionalityа Rightаsurroundаsingleаloudspeakerаforаlocalizedаdirectionalityа Lowаfrequencyаeffectsаsubwooferаstyleаloudspeakerа Rearаwallаleftаloudspeaker/sа Rearаwallаrightаloudspeaker/sа Dynamicаrangeаcompressedаdialogаcentricаmixаforаtheаhearingа Narrationаforаtheаvisuallyаimpairedа в проекте 2007 г. стандарта ISO/DIS 26428-3 для цифрового кинематографа 60акадровавасекунду.аДляателеформатаа сверхвысокогоа разрешенияа разработанаа новаяа 24-хаканальнаяа системаа стереофоническогоа звуковоспроизведенияасаконфигурациейапоасхемеа22.2а (рис.а9).а Системаа состоита иза трёха разнесённыха поа вертикалиа уровнейа громкоговорителейа иа обеспечиваета высокоеа качествоа звучанияа воа всёма зале.а Ва нижнема уровнеа установленыа триа громкоговорителяаподаэкраномаиадваа сабвуфераа низкочастотныха звуковыха каналов.а Среднийа уровеньа состоита иза громкоговорителейа 10-тиа звуковыха каналов:а триа заа экраном,а дваа поа бокама ота экранаа иа пятьа наа стенаха поа периметруа зала.а Верхнийа уровеньа образуетсяа иза громкоговорителейа 9-тиа каналов,а триа иза которыха размещеныа нада экраном,а пятьа (кака иа ва среднема уровне)анаастенахапоапериметруазалааиа одинанаходитсяанаапотолкеанадазрителями.а Технологияа Ultraа Highа Defnition,а разработаннаяаяпонскойателерадиовещательнойакорпорациейаNHKавпервыеа былаа публичноа продемонстрированаа наа выставкеа Expoа 2005а ва Японии.а Демонстрацияа проводиласьа ва специальноа построеннома зале,а рассчитанныма наа 400а зрителейа са проекционныма экранома размерома 600а дюймова (рис.а 10).аПравительствоаЯпонииасовместноа сачастнымиакомпаниямиапланируетаначатьавещаниеавановомаформатеава2015а годуа иа сделатьа егоа международныма стандартом. Особоа следуета отметитьа принципиальноа новыйа перспективныйа подхода касозданиюасистемыаобъёмногоазвука.а Ванастоящееавремяаполучилиаширокоеа распространениеа исследования,а связанныеа са системой,а предложеннойа ва 1980-еагодыапрофессоромаБерхаутома иза Техническогоа Университетаа ва городеаДельфта(Голландия),аиаполучившейа названиеаWaveаFieldаSynthesisа(WFSаЧа а Синтезаволновогоаполяа). Принципа звуковоспроизведенияа поа технологииа WFSа принципиальноа отРис.а8.ааРазмещениеагромкоговорителейавапроектеа2007г.астандартаа ISO/DISа26428-3адляацифровогоа кинематографа.
МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Стандарты Рис.а9.ааКонфигурацияа24аканальнойааудиосистемыа(поасхемеа 22.2)аформатааUHDTVакомпанииаNHK Рис.а10.ааДемонстрационныйазаласистемыаUltraаHighаDefinitionа TVанаавыставкеаExpoа2005.
Рис.а11.ааУстановкааIosono личаетсяа ота многоканальнойа стереофонии.а Объёмноеа звучаниеа ва классическойа стереофоническойа системеа са отдельнымиа дискретнымиа источникамиа звукаа (громкоговорителями)а осуществляетсяа благодаряа субъективномуа эффектуа психоакустическогоа сложенияа несколькиха звуковыха сигналова коррелированныха источникова звука,а ааприатехнологииаWFSаосуществляетсяафизическийасинтеза реальногоа волновогоа звуковогоа поля,а аналогичноа принципуа оптическойа голографии.а Ва этома случаеа возможноавоссозданиеавоавторичномапомещенииазвуковогоа поля,а полностьюа идентичногоа поа структуреа исходномуа первичномуа звуковомуа полю,а иа возможноа обеспечениеа локализацииа виртуальныха источникова воа всейа зонеа слушательскихаместаиапоавсеманаправлениям,ачтоапринципиальноанедостижимоадляавсехастереофоническихасистем.а Литература Воспроизведениеа трёхмерногоа звуковогоа поляа поа техи информационные ресурсы нологииа WFSа производитсяа са помощьюа массиваа громкоговорителей,а распределённыха поа всема поверхностяма 1. Алдошина И. А. Многоканальные пространственные системы. // Шоу-Мастер. 2003. №2. зрительногоа зала,а причёма расстояниеа междуа громкоговорителямиа ва идеалеа должноа бытьа меньшеа половиныа 2. Алдошина И. А. Пространственные системы синтеза волнового поля - Wave Field Synthesis. // Шоу-Мастер. 2005. длиныаволныасамогоавысокогоазвукаававоспроизводимома №4. сигнале.а Ва современныха экспериментальныха моделяха используютсяа толькоа линейкиа громкоговорителей,а рас- 3. Белкин Б. Г. Стереофония в кино. // Техника кино и телевидения. 1984. №1. положенныеа поа стенама помещения,а чтоа покаа позволяета воссоздаватьа цилиндрическоеа звуковоеа полеа ва горизон- 4. Высоцкий М. З. Большие экраны и стереофония. М.: Искусство, 1966. тальнойаплоскости,неаполноеасферическое.аРаботыава этоманаправленииаактивноапроводятсяавакрупнейшихаев- 5. Карагосян М. Многоканальный звук в кино. // Install Pro. 2000. №3. ропейскиха университетаха иа научныха организациях:а ТехническийауниверситетаваДельфтеа(Голландия),аИнститута 6. Ковалгин Ю. А. Стереофония. М.: Радио и связь, 1989. IRTа (Германия),а IRCAMа (Франция),а Studerа (Швейцария),а 7. Тарасенко Л. Г., Чекалин Д. Г. Кинозрелища и киноаттракционы. Справочник. М.: Парадиз, 2003. УниверситетаАристотеляа(Греция)аиадр.аВаэтомажеанаправленииапроводятсяаработыаваИнститутеамедиатехнологийа 8. www.dolby.com Фраунгофераа Ча директора институтаа Карлхайнца Бран- 9. www.iosono-sound.com денбурга (Karlheinzа Brandenberg)а совместноа са коллегамиа 10. www.kino-proekt.ru разработалиа новуюа технологиюа созданияа трёхмерногоа 11. www.nhk.or.jp/digital звука,аполучившуюаназваниеаIosono,аиасоздалиадействую- 12. www.smpte.org щийаобразецасистемыавключающейаболееа400агромкоговорителейа(рис.а11). Дальнейшееаразвитиеасистемапространственногоазвукаа скорееа всегоа будета осуществлятсяа поа двума направлениям.аСуществующиеасистемыабудутаразвиватьсяавасторонуа уменьшенияакомпрессииа(вплотьадоаеёаполногоаустранения)а иа будута оснащатьсяа всёа большима числома дискретныха каналова записиа иа воспроизведенияа звукаа иа размещениема громкоговорителейа поа всема направленияма ота зрителя,аватомачислеававерхнейачастиаэкранааианаапотолке,а са цельюа полногоа охватаа зрителейа окружающима звуком,а ва соответствииа са замечаниема одногоа иза пионерова стереофонииа Х.а Флетчера:а стереофоническаяа системаа Ча а этоа неа два,а триа илиа любоеа другоеа фиксированноеа числоаканалов.аИхадолжноабытьастолько,ачтобыасоздаваласьа иллюзияабесконечногоаихаколичества.аАльтернативноаиа независимоа ота этогоа будута такжеа создаватьсяа иа разрабатыватьсяасистемыа(поапринципуаWaveаFieldаSynthesis),а позволяющиеаполностьюавоссоздаватьавакинозалеаструктуруапервичногоазвуковогоаполя,ааналогичноаоптическойа голограмме,а иа создающиеа уа зрителейа полныйа эффекта присутствия.а< МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Голография ТРёХМЕРНОЕ ИЗОбРАЖЕНИЕ Ва настоящееа времяа значительноа возроса интереса ка кинематографуа са трёхмерныма изображением,а особенноа ва СШАа иа России.а Ряда авторитетныхаспециалистоваваобластиатехникиакинематографииавысказываетамненияааоатом,ачтоаследуетаожидатьаваблизкомабудущема новогоа этапаа ва развитииа кинематографии:а широкогоа примененияа кинематографа,авакоторомаобъёмноеаизображениеаформируетсяанаа основеабинокулярногоазренияачеловека. Цифровыеа методыа формированияа трёхмерногоа изображенияа ещёанеадостиглиатакогоавысокогоауровняаразрешения,априакоторома можноа былоа передаватьа кака горизонтальные,а така иа вертикальныеа параллаксыавакинематографическомаиателевизионномаизображениях.а Отсутствиеа такиха возможностейа обуславливаета ряда серьёзныха недостаткова стереоскопическогоа изображения,а такиха как:а повышенноеазрительноеанапряжениеа(нарушениеаестественногоапроцессаа восприятияа из-заа несоответствияа диспаратности),а искаженияа ва передачеаракурсааприанебольшихасмещенияхаголовыазрителяаиадр. Наиболееа перспективныма являетсяа созданиеа системыа театральногоакинематографаасатрёхмернымаизображениеманааосновеаголографическихапроцессов.а Отдельныеа статьиа иа доклады,а опубликованныеа ва этома номереа журнала,акоторые,анаапервыйавзгляд,акажутсяадалёкимиаотакинематографа,анаасамомаделе,авозможно,азакладываютаосновыатехнологииакинематографаабудущего.аНекоторыеаматериалыанеаотносятсяа непосредственноа ка вопросама формированияа изображенияа (например,а голографическиеа методыа защитыа ота несанкционированногоаотбора),атеманеаменее,аониавесьмктуальныадляасовременнойа кинематографии.
аВ.аГ.аКомар,ад.т.н.,апрофессора ОАОаНИКФИа а МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Голография дляаиндивидуализацииаа иаидентификацииазащитныхаголограмм аД.аС.аЛушников,аС.аБ.аОдиноков,аА.аЮ.аПавлов,ааМГТУаим.аН.аЭ.аБауманаа а Аннотация ОПТИКО-ЭЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ГООИНИД Рассмотрены недостатки существующих методов защиты материальных объектов от подделки. Предложен альтернативный метод защиты, основанный на создании в защитных голограммах скрытых кодированных микроизображений при помощи лазерной микроперфорации. Описан алгоритм кодирования для получения защитной голограммы со скрытым кодированным микроизображением, а также алгоритм регистрации и декодирования скрытого кодированного микроизображения для идентификации защитной голограммы. Рассмотрен алгоритм работы разработанного программно-аппаратного комплекса для индивидуализации и идентификации защитных голограмм со скрытым кодированным микроизображением.
< Актуальностьа разработкиа иа примененияа программноаппаратногоа комплексаа ГОЛОИНИДа связанаа са возрастающейа потребностьюа защитыа ота массовойа подделкиа материальныха объектов.а Ота подделкиа страдаюта аудиовидеопродукцияа иа программноеа обеспечение,а произведенияа искусства,а бумажныеа документыа (банкнотыа иа ценныеа бумаги,а нотариальныеа документы,а удостоверенияа личностиа иа сертификатыа иа т.а п.),а дорогостоящиеа эксклюзивныеа товарыа известныха марока иа изделияа массовогоа производстваа (парфюмерия,а спиртныеа напитки,а сигареты,а лекарственныеа препаратыа иа т.а д.),а кредитныеа картыа иа т.а п.а Роста подделока обусловлена значительныма прогрессома ва областиа копировальнойа иа полиграфическойатехники,такжеавычислительныхасредствасовместноа саустройствамиаввода-вывода.аЭтоапривелоакатому,ачтоава настоящееавремяатрадиционныеааметодыазащитыанеамогутауспешноапротивостоятьакопированиюаиаимитации.а Историческиа первыма появилсяа полиграфическийа метод,аоднакоаонанааданныйамоментакакасамостоятельныйа (отдельный)а метода защитыа практическиа неа используется.а Этоа связаноа са доступностьюа практическиа профессиональнойа полиграфическойа аппаратурыа дляа рядовогоа потребителя,а вследствиеа чегоа возможностьа подделкиа большинстваа широкоа используемыха полиграфическиха элементова защитыа неа представляета большогоа труда.а Радужныеа защитныеа голограммыа иа голографическиеа защитныеа элементыа ва ниха наа какое-тоа времяа смоглиа удовлетворитьа потребностьа ва качественнойа защитеа изготовителейа иа потребителейа различногоа родаа товарова иа документов.а Однакоа наа сегодняшнийа момента данныйа способазащитыакакасамостоятельныйатакжеанеаприменяется,ачтоасвязаноасатем,ачтоавсеаголографическиеазащитныеаэлементыавносятсяаваголограммуаещёанаастадииаполученияаоптическойамастер-голограммы.аЭтоаприводитака тому,ачтоавсеазащитныеаэлементыасаданнойамастер-голограммыабудутаодинаковымиадляавсейапартииаголограмм,а посколькуаданнаяапартияаполученаапутёматиражированияа однойаиатойажеамастер-голограммы.аКромеатого,авследствиеаприсутствияавакаждойаголограммеаизапартииаодинаковыхазащитныхаголографическихаэлементовавозникаета невозможностьа идентификацииа каждойа голограммыа ва отдельностиа (индивидуализацииа голограммы).а Дляа устраненияа данногоа недостаткаа каждаяа голограммаа подвергаетсяа лазернойа нумерации.а Приа этома появляетсяа возможностьа индивидуализировать,а а,а следовательно,а иа идентифицироватьа каждуюа голограммуа ва отдельности.а Однакоа лазернаяа нумерацияа неа являетсяа достаточноа надёжныма методома защитыа голограмм,а посколькуа производится,аваосновном,анеасацельюаихазащиты,скорееаЦа МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- 1.аАнализаметодовазащитыаматериальныхаобъектова отаподделки Средиа распространённыха наа сегодняшнийа момента методовазащитыаможноавыделитьаследующие: Х полиграфическийаметод,аоснованныйанаасозданииа специальныха защитныха элементова ва видеа микроизображений,а штрих-кодов,а бар-кодова иа др.а приа помощиаполиграфическойапечати;
Х голографическийа метод,а основанныйа наа процессеа формированияазащитныхаэлементованаастадииаполученияамастер-голограммыа[1-9];
Х методалазернойанумерации,азаключающийсяавананесенииасерииаианомераанааизделиеа(вачастности,анаа голограмму)априапомощиалазерногоанумератора.
Голография сацельюаучёта.аДанныйаэлементаголограммыанеаявляетсяа скрытым,а наблюдаетсяа визуальноа и,а следовательно,а существуетавозможностьаегоаподделки. Наиболееа эффективныма наа настоящийа момента считаетсяа комбинированныйа способа защитыа товараа илиа документаа ота подделки.а Такойа способа включаета ва себяа полиграфическиеа иа голографическиеа элементыа защиты,а а,а кромеатого,атакжеаиалазернуюанумерацию.аЭтоапозволяета усложнитьа процесса подделкиа полученногоа такима способома комбинированногоа защитногоа элемента,а однакоа значительноа удорожаета процесса егоа получения.а Кромеа того,а комбинированныйазащитныйаэлементапо-прежнемуабудета обладатьа недостаткамиа всеха своиха составляющиха защитныхакомпонентов. Поэтомуа возниклаа необходимостьа разработатьа новыйа метода защитыа голограмм,а а,а следовательно,а иа маркированныхаимиаизделийаиадокументоваотаподделки.аОсновнымиатребованиямиаказащитномуаэлементу,аполученномуапоа вновьаразработанномуаметоду,аявляютсяапростотааполученияаданногоазащитногоаэлемента,такжеасложностьаегоа повторенияа (подделки).а Данныйа защитныйа элемента долженабытьаразличенанааразныхаголограммахаоднойасерии,а чтоа позволита неа толькоа контролироватьа подлинностьа голограмм,аноаиаотличатьаоднуаголограммуаотадругой.а Вакачествеановогоазащитногоаэлемента,апозволяющегоа а защититьаголограммуаотаподделки,абылоавыбраноаскрытое кодированное микроизображение.аДанноеаизображениеавноситсяаваголограммуаприапомощиалазернойамикроперфорацииаужеанааконечномаэтапеапроизводстваасерииа голограмм,атоаестьаужеапослеатиражирования.аа перфорации.а Приа защитеа голограмма ота подделкиа а решаютсяаследующиеазадачи: Х индивидуализацияа защитныха голограмма са помощьюа лазернойа микроперфорацииа ва видеа скрытыха кодированныхаизображений;
Х идентификацияаиаконтрольаподлинностиазащитныха голограммапутёмасчитыванияааскрытыхакодированныхамикроизображений. Программно-аппаратныйакомплексаГОЛОИНИДавключаетавасебя:а Х лазерныйа микроперфоратора дляа индивидуализацииазащитныхааголограмм;
а Х оптико-электронныйа прибора считыванияа микроизображенийа дляа идентификацииа защитныха голограмм.а Фотографииа лазерногоа микроперфоратораа иа оптикоэлектронногоа прибораа считыванияа микроизображенийа показаныанаарис.а1ааиа1басоответственно. Кромеа того,а ва состава комплексаа входита специализированноеа программноеа обеспечение,а позволяющееа получатьа микроизображенияа са помощьюа лазерногоа микроперфоратора,а аа такжеа обработатьа полученныеа приа помощиа оптико-электронногоа прибораа считыванияа микроизображенияа поа определённомуа алгоритмуа иа приниматьарешениеаоаподлинностиаголограмм.а Принципадействияакомплексааследующий:а Полупроводниковыйа лазера лазерногоа микроперфоратораа череза системуа зеркала иа объективова подсвечиваета сфокусированныма пучкома заданнуюа областьа наа защитнойа голограмме.а Заа счёта высокойа плотностиа мощностиа лазерногоа излучения,а получаемойа ва сфокусированнома пятне,апроисходиталазернаяаперфорацияатермолаковогоа (сапокрытиемаалюминия)аслояазащитнойаголограммы.а Оптико-электронныйа прибора считыванияа микроизображенийадляаидентификацииазащитныхаголограммаработаета следующима образом:а защитнаяа голограммаа са микроизображением,а полученныма лазернойа перфорацией,а подсвечиваетсяа некогерентныма источникома излучения.а Далееа микроизображениеа проецируетсяа объективома наа фоточувствительнуюа площадкуа видеокамеры.а Затема сигнала са камерыа выводитсяа иза устройстваа поа кабелюа ва 2.аСоставаиапринципаработыапрограммно-а аппаратногоакомплексааГОЛОИНИД Саростомаобъёмаапроизводстваазащитныхаголограмма растёта такжеа потребностьа ва прибораха иа системаха контроляа подлинностиа защитныха голограмм,а аа такжеа иха индивидуализации.а Разработанныйа программно-аппаратныйа комплекса ГОЛОИНИДа предназначена дляа получения,а регистрацииа иа декодированияа (ва случаеа необходимости)а скрытыха микроизображений,а зарегистрированныханаазащитнойаголограммеапутёмалазернойа Рис.а1а.аФотографияалазерногоамикроперфоратор дляаиндивидуализацииазащитныхааголограмм Рис.а1б.аФотографияаоптико-электронногоаприбораасчитыванияа микроизображенийадляаидентификацииазащитныхаголограмм МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Голография 3.аАлгоритмыакодированияадляаполученияазащитнойа голограммыаасоаскрытымакодированнымамикроизображениемаиарегистрацииаиадекодированияаскрытогоа кодированногоамикроизображенияадляаидентификацииазащитнойаголограммы Ва процессеа созданияа комплексаа ГОЛОИНИДа была разработанаалгоритмакодированияадляаполученияазащитнойа голограммыа а соа скрытыма кодированныма микроизображениема (дляа лазерногоа микроперфоратора).а Сутьа алгоритмаасостоитаваследующем: Этапа №1.а Получениеа бинарногоа словаа (скрытогоа кодированногоа микроизображения).а Наа даннома этапеа приапомощиапрограммногоаилиааппаратногоагенератораа случайныхачиселаполучаетсяатаканазываемоеалбинарноеа слово,а котороеа представляета собойа набора цифра л0а иа л1.аПриаэтомаваскрытомакодированномамикроизображенииазааотсутствиеаинформационнойаточкиаотвечаетал0,а аазааеёаналичиеаЦал1. Этапа№2.аСохранениеаскрытогоакодированногоамикроизображения,апароляаиаинформацииаоаносителе,амаркированномазащитнойаголограммой.аНааданномаэтапеавабазуа данныха вводятся:а бинарноеа словоа кака интерпретатора скрытогоакодированногоамикроизображения,информацияаоаносителе,амаркированномазащитнойаголограммой,а иа пароль,а позволяющийа получитьа доступа ка процессуа идентификацииа голограммы.а Парольа можета представлятьа собойа переведённуюа ва буквыа частьа бинарногоа слова,а чтоа позволита однозначноа связатьа междуа собойа скрытоеакодированноеамикроизображениеаиапароль.а Этапа №3.а Перфорацияа скрытогоа кодированногоа микроизображения.аНааданномаэтапеаизалбинарногоасловаа формируетсяа структураа микроизображения.а Такжеа ва негоа вносятсяа реперныеа объекты,а необходимыеа наа стадииасчитыванияаданногоамикроизображения.аДалееамикроизображениеа передаётсяа наа лазерныйа перфоратор,а производитсяа определениеа режимова перфорацииа (мощностьаизлученияаприаперфорации,адлительностьаимпульсаа иа т.ад.),а аа затема скрытоеа кодированноеа микроизображениеаперфорируетсяавазащитнойаголограмме.а Такжеа ва процессеа созданияа комплексаа ГОЛОИНИДа быларазработанаалгоритмарегистрацииаиадекодированияа Самоклеящаясяарадужнаяа голограмма Рис.а2.аПрограммноеаобеспечениеадляаопределенияаподлинностиазащитныхаголограммасоаскрытымиакодированнымиа микроизображениями.
Рис.а3а.аМодельаскрытогоа кодированногоа микроизображения Рис.а3б.аФотографияаскрытогоакодированногоа микроизображения персональныйа компьютер.а Полученноеа изображениеа обрабатываетсяа приа помощиа специализированногоа программногоаобеспеченияапоаопределённомуаалгоритму,аиа выноситсяарешениеаоаподлинностиаголограммы,такжеа производитсяаеёаидентификация.аНаарис.а2апредставлена вариантаданногоапрограммногоаобеспечения. Наа рис.а 3аа представленаа модельа скрытогоа кодированногоамикроизображения,наарис.а3баЦафотографияасоответствующегоа скрытогоа кодированногоа микроизображения,акотороеаперфорируетсяанаазащитнойаголограмме.а Скрытоеакодированноеамикроизображениеапредставляета собойасовокупностьанаборааоптическихабит,акоторыеасоставляюта информационноеа поле,а иа реперныха объектова дляазахватааиаобработкиаизображения.а Наа рис.а 4а представленыа возможныеа вариантыа лазернойа микроперфорации.а Ноу-хауа технологииа состоита ва возможностиа лазернойа микроперфорацииа кака ва слоеа термолака,а которыйа лежита междуа слоямиа лавсанаа иа металлизированныма слоема (дляа самоклеящейсяа радужнойа голограммы),а така иа ва возможностиа лазернойа микроперфорациианепосредственноаваметаллизированнома слоеа (дляа радужнойа голограммыа наа фольгеа горячегоа тиснения).а Приа этома приа перфорированииа ва слоеа термолака,а ва случаеа дляа самоклеящейсяа голограммы,а такуюа перфорациюа невозможноа подделатьа механически,а така кака приа этома нарушитсяа слойа лавсана,а илиа наа лазерныхаграверахасадлиннофокуснойаоптикой,атакакака ва этома случаеа возможноа разрушениеа слояа лавсанаа иа металлизированногоаслоя.а Радужнаяаголограммаа наафольгеагорячегоатиснения Рис.а4.аВариантыалазернойамикроперфорациианааразличныха типаханосителей МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Голография скрытогоа кодированногоа микроизображенияа дляа идентификацииа защитнойа голограммыа (дляа оптико-электронногоа прибораа считыванияа микроизображенийа дляа идентификацииа защитныха голограмм).а Сутьа алгоритмаа состоитаваследующем: Этапа№1.а Считываниеа скрытогоа кодированногоа микроизображения.а Наа даннома этапеа приа помощиа оптикоэлектронногоа прибораа считыванияа микроизображенийа дляаидентификацииазащитныхаголограммапроизводитсяа считываниеа микроизображения.а Послеа этогоа изображениеапередаётсяанаакомпьютер. Этапа№2.аОбработкаасчитанногоамикроизображения.аНаа данномаэтапеапроизводитсяапривязкааизображенияакакоординатнойасеткеасаиспользованиемареперныхаобъектов,а производитсяа распознаваниеа информационныха точек,а послеа чегоа полученномуа микроизображениюа ставитсяа ва соответствииалбинарноеасловоа(информационнойаточкеа валбинарномасловеасоответствуетал1,отсутствиюаинформационнойаточкиаваузлеасеткиасоответствуетал0). Этапа №3.а Идентификацияа голограммы.а Производитсяа сравнениеаполученногоалбинарногоасловаасаэталонным,а котороеадостаётсяаизабазыаданныхапоавведённомуапаролю.аВаслучаеасовпаденияапроверяемогоалбинарногоасловаа са эталонныма бинарныма словома иза базыа данныха передаётсяа информация,а соответствующаяа носителю,а маркированномуаданнойазащитнойаголограммой. Преимуществаа оптико-электронногоа прибораа идентификацииа защитныха голограмма кака одногоа иза компонентова комплексаа ГОЛОИНИДа переда аналогамиа состоята ва следующем: Х высокаяа вероятностьа правильнойа идентификацииа проверяемойаголограммы;
Х отсутствиеа потребностиа ва дополнительныха устройствахадляавводааиаобработкиавосстановленногоа декодированногоаизображенияанаакомпьютере;
Х портативностьаустройства.
4.аПреимуществаакомплексааГОЛОИНИДаа поасравнениюасааналогами Областьа примененияа оптико-электронногоа комплексаа ГОЛОИНИДасвязанаасаопределениемаподлинностиатакиха носителей,а маркированныха защитнымиа голограммами,а как: Х бумажныеадокументыа(банкнотыаиаценныеабумаги,а нотариальныеа документы,а удостоверенияа личностиаиасертификатыаиат.ап.);
Х дорогостоящиеа эксклюзивныеа товарыа известныха марокаиаизделияамассовогоапроизводстваа(парфюмерия,а спиртныеа напитки,а сигареты,а лекарственныеапрепаратыаиат.ад.),апроизведенияаискусства;
Х аудио-видеопродукцияа иа программноеа обеспечение,акредитныеакартыаиат.ад. Ва настоящееа времяа разработанныйа оптико-электронныйа комплекса ГОЛОИНИДа работаета са защитнымиа голограммами,а нанесённымиа наа пластиковыеа картыа стандартногоа размераа 85,6а ха 51а мм.а Приа необходимостиа возможнаа доработкаа комплексаа дляа работыа са носителямиалюбогоатипа. Преимуществаа лазерногоа микроперфоратораа дляа индивидуализацииа защитныха а голограмма кака одногоа иза компонентова комплексаа ГОЛОИНИДа переда аналогамиа заключаютсяа ва том,а чтоа она способена получатьа скрытоеа кодированноеа микроизображениеа ва голограммах,а неа разрушаяа поверхностныха слоёва самиха голограмм.а Этоа достигаетсяазаасчётаиспользованияавамикроперфоратореа светосильнойакороткофокуснойаоптики.
5.аВыводы Поа разработанныма алгоритмама кодирования,а регистрацииаиадекодированияаскрытогоакодированногоамикроизображенияаприаидентификацииазащитнойаголограммыа создана программно-аппаратныйа комплекса ГОЛОИНИД.а Данныйа комплекса позволила создатьа иа проконтролироватьа новыйа защитныйа элемента дляа голограммыа Ца скрытоеакодированноеамикроизображение. Ва результатеа проведённыха исследованийа удалосьа получитьаскрытоеакодированноеамикроизображениеаватермолаковома слоеа радужнойа самоклеящейсяа голограммыа соаследующимиапараметрами: 50..70амкм;
Х размераинформационнойаточкиа 40..70амкм Х периодамеждуаточкамиа Приа этома времяа полученияа скрытогоа кодированногоа изображенияа размерома 6х12а информационныха точека составилоа40асек.,времяаидентификацииазащитнойаголограммыаасаперфорированныманаанейамикроизображениематакогоаразмерааЦа5асек.а< Литература John E. Wreede at al. Encoded hologram for producing a machine readable and a human readable image. Patent USA No 5, 499, 116 of Mar. 12, 1996. 2. Гальперн А. Д. Голографическое устройство для воспроизведения кодирующих элементов. Патент Российской Федерации № 2110411 от 10.05.1998. 3. Бобринев В. И., Гуланян Э. Х. Голограммы с протяжённым опорным источником. Квантовая электроника. 1971. Вып. 4. 4. Songcan Lai. Security holograms using an encoded reference wave. Optical Engineering, vol.35, No 9, September 1996. 5. Refregier P., Javidi B. Optical image encryption based on input plane and Fourier plane random encoding. Opt. Lett. 1995. V. 20, N. P. 767Ц769. 6. Javidi B., Sergent A., Zhang G., Guibert L. Fault tolerance properties of a double phase encoding encryption technique. Opt. Eng. 1997. V. 36, No 4. P. 992Ц998. 7. Javidi B., Zhang G., Li J. Experimental demonstration of the random phase encoding technique for image encryption and security verification. Opt. Eng., 1996., V. 35, No 9, p. 2506Ц2512. 8. Бондарев Л. А., Куракин С. В., Курилович А. В., Одиноков С. Б., Смык А. Ф. Устройство для контроля подлинности голограмм. Патент Российской Федерации № 2103741 от 27.01.1998. 9. David B., Pizzanelly J. Holograms for security markings. Patent USA No 5, 623, 347 of Apr. 22, 1997.
1.
МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Голография Модернизация схемы записи радужных голограмм для получения кинетических эффектов на глубине. Голографический элемент бИГРАММА аВ.аИ.аСябер,аИ.аЙ.аПогань,аИ.аВ.аТвердохлеб,аА.аА.аИвановский,а СПаГОЛОГРАФИЯ,аг.аКиев,аУкраинаа а < Поа глубинеа сценыа голограммыа можноа разделитьа наа двухмерныеа2Dаиатрёхмерныеа3D.аСуществуетатакжеапромежуточныйатипа2D/3D,акогдаатрёхмернаяасценаасостоита изаплоскостей,акоторыеарасположеныанааразнойаглубине.а 2Dа голограммыа могута бытьа реализованыа множествома различныха технологий:а дот-матрикс,а фрейм-матрикс,а оптическаяа записьа решёток,а электронно-лучеваяа литографияаиат.ад.аИзображенияаформируетсяаизадифракционныхарешётокасаразличнойапространственнойачастотойа иа ориентациейа штрихов.а Средиа достоинства такиха голограммаможноавыделитьавысокуюаяркость,адетализацию,а чёткость.а Легкоа реализуютсяа кинетическиеа эффектыаЦа иллюзияа движенияа отдельныха частейа изображенияа приа измененииаусловийанаблюдения,анапример,априанаклонеа илиа поворотеа голограммы.а Перечисленныеа технологииа позволяютатакжеазаписыватьаиатрёхмерныеамногоракурсныеа голограммы,а ноа иха качествоа обычноа уступаета аналоговойа оптическойа записи,а посколькуа дискретизацияа дизайнаа поа ракурсама приводита ка значительномуа снижениюаяркостиаиаразрешения.аПереключенияамеждуаракурсамиа происходята неа плавно,а аа ступенчато.а Горизонтальныйа параллакса такиха голограмма значительноа меньше,а чемауарадужныхаголограмм. Наанашавзгляд,адляаполученияатрёхмерныхаголограмма лучшеавсегоаиспользоватьаклассическуюатехнологиюарадужныхаголограммаБентона,апредложеннуюаещеавадалекома1969агоду.а Схемаа записиа двухэтапная.а Наа первома этапеа объекта съёмкиа (фотошаблоны)а размещаюта переда фотопластинкойаиаосвещаютаегоарасширеннымалазернымапучком.а ВторойапучокаЦаопорныйаЦанаправляютанепосредственноа наа фотопластинку,а переда которойа размещенаа щелеваяа маскаа (рис.а 1).а Послеа проявленияа получаюта первичнуюа голограммуаН1,акотораяавосстанавливаетаобъектатолькоа приа освещенииа монохроматическима светом.а Приа полихромнома освещенииа разноцветныеа изображенияа накладываютсяадруганаадругаасоасдвигомаиаобъектанаблюдатьа неаудаётся. Наа второма этапеа голограммуа Н1а освещаюта сопряжённымаопорнымапучкома(рис.а4).аРезультатаинтерференцииа восстановленногоаволновогоафронтааобъектаасаопорныма Рис.а1.аЗаписьаамплитудногоашаблонаанааголограммуаН1 МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Голография пучкома регистрируетсяа наа фотопластинкеа Н2.а Полученнуюа вторичнуюа голограммуа можноа наблюдатьа ва белома свете;
а использованиеа щелейа приа записиа Н1а приводита ка тому,а чтоа изображения,а восстанавливаемыеа разнымиа длинамиа волна оказываютсяа разнесённымиа ва пространствеаианеанакладываютсяадруганаадругааприанаблюдении.а Вертикальныйапараллаксаотсутствует,ааноаанаавосприятииа трёхмерностиа изображенияа этоа неа сказывается,а т.ак.а горизонтальныйапараллаксаболееаваженаваданномаслучае. 2D/3Dа радужныеа голограммыа восстанавливаюта достаточноа яркиеа иа глубокиеа изображения,а ноа толькоа статичныха сцен.а Дляа повышенияа защитныха свойства такиеа ланалоговыеа голограммыа комбинируюта са лцифровыми,ат.ае.ачастьадизайнаа(обычноафон)азаписываетсяаприа помощиа2D/3Dатехнологии,2DаплоскийапереднийапланаЦа дот-матрикса илиа электронно-лучевойа литографией.а Такимаобразом,асовмещаютадостоинстваадвухатехнологий:а трёхмерностьа изображения,а яркость,а кинетику,а высокиеа чёткостьаиаразрешение. Мыа предлагаема технологию,а позволяющуюа записыватьатрёхмерныеарадужныеаголограммы,авакоторыхаэлементы,а содержащиеа кинетическиеа эффекты,а находятсяа нааглубине. Сначалааоднойаизаизвестныхатехнологийа(дот-матрикс,а электронно-лучеваяалитография)азаписываетсяачастьадизайнаасакинетикой,анапример,аллетящаяазвездаа(рис.а2).а Полученнуюа голограммуа мыа используема ва качествеа голографическогоашаблонааприазаписиаН1аваклассическойа схемеа регистрацииа 2D/3Dа радужныха голограмма нарядуа са обычнымиа (амплитудными)а шаблонами.а Така кака голографическийа шаблона Ца этоа фазоваяа структура,а тоа наа голограммеаН1арегистрируема толькоадифрагировавшийа света(рис.а3).аПоэтомуанааэтапеасинтезааголографическойа маскиа необходимоа рассчитыватьа частотыа иа ориентацииа решёток,ачтобыасветапопадаланааН1ачерезащелевуюамаску.аРасчётапроизводитсяапоаформулам:
Рис.а2.аКинетическоеаплоскоеаизображение,азаписанноеа технологиейадот-матрикс Рис.а3.аЗаписьаголографическойамаскианааН, гдеа а Ца угола паденияа лазерногоа пучка,а а Ца углыа междуадифрагировавшимапучкомаиаосямиа асоответственно;
а аЦапериодарешётки;
а аЦауголамеждуаштрихамиаиаосьюа ;
аа аЦадлинааволныасвета. Приа записиа Н2а голографическаяа маскаа са кинетикойа восстанавливаетсяа наа расчётнойа глубинеа внеа плоскостиа фоторезистаа (рис.а 4).а Такима образом,а наблюдаетсяа трёхмернаяа иллюзияа движения.а Даннаяа технологияа существенноаулучшаетаэстетическиеаиазащитныеасвойстваа классическиха радужныха голограмм,а посколькуа голографическоеа изображениеа отличаетсяа оригинальнымиа оптическимиаэффектами.а< Рис.а4.аЗаписьавторичнойаголограммыаН МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Голография ДИФРАКЦИОННАЯ ОПТИКА аА.аГ.аПолещук,аИнститутаавтоматикиаиаэлектрометрииаа СОаРАН,аг.аНовосибирска а < Введение Дифракционнаяа оптика,а кака следуета иза самогоа названия,аоснованаанаапринципахадифракции,аватоавремяакакава основеаобычнойаоптикиалежатазаконыаотраженияаиапреломленияасвета.а Дифракционныеа оптическиеа элементыа (ДОЭ)а неа являютсяаконкурентамиатрадиционнойаоптики.аВасвоёавремяа революцияа ва радиоэлектронике,а вызваннаяа созданиема транзисторов,затемамикросхем,апривелаакапоявлениюа новыха отраслейа промышленностиа иа ва корнеа изменилаа нашуажизнь.аПохожаяаситуацияаскладываетсяаиаваоптике.а Основуаклассическойаоптикиасоставляюталинзы,апризмы,а зеркала.аЭтиаэлементыаужеадавноадостиглиапределовасовершенства.а Дальнейшееа развитиеа оптикиа связываюта са широкима практическима применениема дифракционныха элементов,а которыеа представляюта собойа тонкиеа стеклянныеа пластинки,а однаа иза сторона которыха имеета рельефасапоперечнымиаразмерамиаиаглубинойавадолиамикрона.аТакиеаэлементыамогутазаменятьасложныеаобъективы,а преобразовыватьа поа заданномуа законуа лазерноеа излучение,а формироватьа изображенияа объектов,а рассчитанныха компьютером.а Использованиеа плоскиха оптическиха элементоваваоптикеаоткрываетаперспективуасозданияадешёвых,а лёгких,а компактныха иа функциональноа сложныха оптическиха приборов.а Диапазона примененияа ДОЭа оченьа широк:ааотаискусственныхахрусталиковаглазаачеловекаадоа оптикиакосмическихателескопов.аСейчасаужеаможноасказать,ачтоаоптикаабудущегоабудетавоамногомаоснованаанаа ихаиспользовании.а Потенциальныеавозможностиадифракционныхаэлементовасдерживаютсяаотсутствиемадоступныхаметодоваизготовленияаповерхностногоарельефа.аФирмааIntel,авложива сотниа миллионова долларова ва развитиеа нанотехнологий,а создалаа микропроцессорыа са размерамиа проводникова ва несколькоа десяткова нанометров.а Структураа поверхностиа ДОЭа имеета минимальныеа размерыа околоа половиныа длиныа волныа светаа (0.1-0.5а мкм),а однакоа общиеа размерыамогутадостигатьаметровавадиаметре,ачтоавоамногоа раза большеа размерова кристаллаа микросхемы.а Кромеа того,амикрорельефаповерхностиаДОЭаимеетаоченьасложнуюатрёхмернуюаформу.аПоэтомуаметодыаизготовленияа ДОЭа существенноа отличаютсяа ота методова изготовленияа микросхем. Дифракционнаяа оптикаа Ца этоа обобщённыйа термин.а Частоаиспользуютсяаразличныеаназвания:акомпьютернаяа оптика,абинарнаяаоптика,аплоскаяаоптика,аголографическаяаоптикааиат.ад.аВалюбомаслучае,аречьаидётаобаоптическиха элементах,а отличительнойа особенностьюа которыха являетсяа использованиеа явленияа дифракцииа светаа наа микроструктураха са а пространственнойа вариациейа глубиныаиаширины.
Дифракционныеаоптическиеаэлементы Какаустроенаадифракционнаяалинзааиакаковыаеёаотличияа ота традиционнойа рефракционнойа линзы?а Мыа приводимапримерасалинзой,апосколькуалинзааЦаэтоабазовыйа элемент,акакаклассической,атакаиадифракционнойаоптики.а Онаапредназначенаадляафокусировкиасветааиапостроенияа a) Рис.а1.аПреобразованиеаплоско-выпуклойалинзыавадифракционнуюалинзуа(а)аиаеёатрёхмернаяамодельа(б).
б) МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Голография Рефракционныеаэлементы Светоделитель Призма Линза а) Дифракционныеаэлементы Пилообразная ДР Бинарная ДР Дифракционная линза Рис.а2.аПростейшиеапреобразованияасветовыхапучкова рефракционнымиа(а)аа иадифракционнымиа(б)а элементами.
б) изображенийа объектов,а т.ае.а дляа геометрическиха иа вол- действуета кака набора микропризм.а Еслиа рельефа решёткиа будета иметьа прямоугольнуюа (бинарную)а формуа иа глубиновыхапреобразованийасветовыхапучков.а Наа рис.а1аа представленаа обычнаяа плоско-выпуклаяа нуа ва дваа разаа меньше,а чема уа пилообразнойа решётки,а тоа линзаа 1а иа приведёна геометрическийа способа построенияа световойапучокаразделитсяанаадвааравныхапучкаа(рис.а2б).а нааеёаосновеадифракционнойаструктурыа2.аДляаэтойацелиа Дифракционнаяа линзаа неа простоа являетсяа аналогома а линзаа разделенаа наа тонкиеа сферическиеа слоиа одинако- обычнойа рефракционнойа линзы,а аа имеета существенноеа войатолщиныа(штриховыеалинии).аРадиусыаслоёваравныа преимущество:аонаафокусируетасветовойапучокавапятно,а радиусуа кривизныа сферическойа поверхностиа линзы,а аа определяемоеа толькоа дифракциейа наа еёа апертуре.а Тоа ихатолщинааравнаавеличинеаhа=аN/(n-1),агдеааЦадлинаа естьа тонкаяа дифракционнаяа линзаа заменяета сложныйа волныасвета,аNаЦацелоеачисло,аnаЦакоэффициентапрелом- многолинзовыйаобъектива(рис.а3).а ленияаматериалаалинзы.аНаарис.а1а,авакачествеапримера,а показаноа четыреа слоя.а Ва действительности,а еслиа линзаа Методыаформированияамикрорельеф имеета толщину,а например,а dа=а5мм,а тоа приа а=а0.5мкм,а дифракционныхаэлементов n =а1.5а (стекло)а иа k =а1а числоа сферическиха слоёва тоБольшинствоа оптическиха система обладаета вращательщинойа1амкмабудетаравноа5000.аРазличныеаслоиаможноа нойасимметриейаотносительноааоптическойаоси,апоэтомуа объединятьа ва ступенчатуюа структуруа 2а линиями,а парал- ва ИАиЭа СОа РАНа былоа разработаноа устройство,а предналельнымиа оптическойа оси.а Полученнаяа конфигурацияа 2а значенноеа дляа а изготовленияа высококачественныха ДОЭа называетсяазоннойапластинкойаилиадифракционнойалин- ва полярнойа системеа координат.а Подложка,а покрытаяа зой.аОченьаважнойаиаполезнойаособенностьюадифракци- светочувствительныма слоем,а вращаетсяа са постояннойа оннойалинзыаявляетсяаеёаоченьамалаяатолщина.аВанашема угловойа скоростью,а ва тоа времяа кака сфокусированныйа примереа онаа составляета всегоа 1а мкм.а Приа одинаковойа записывающийапучокалазерногоаизлученияаперемещаетоптическойа силеа толщинаа дифракционныха линза можета сяавдольапрямойалинии,апересекающейацентравращенияа бытьаватысячиаразаменьше,ачемауаклассических.а (рис.а4а).аЭтоапозволяетазначительноаувеличитьаскоростьа Наа рис.а 2а показаныа простейшиеа преобразованияа све- записи.аИзвестно,ачтоалазерноеаизлучениеаможноасфокутовыха пучков,а которыеа выполняюта рефракционныеа иа сироватьавапятноасаразмеромаменьшеадлиныаволныасведифракционныеа элементы:а поворот,а светоделениеа иа фокусировка.а Простейшаяа призмаа (рис.а 2а)а отклоняета световойа пучока наа угола ра=а(n-1).а Дифракционныйа аналога призмыаЦа дифракционнаяа решёткаа са пилообразнойа формойа рельефаа (решёткаа са блеском)а отклоняета света наа угола а да=а/s,агдеаsаЦапериодарешётки,апричёма угола отклоненияа растёта са увеличениема длиныа волны.а Такаяа решёткаа будета отклонятьа ва заданнома направ- а)аа а а а а б) ленииа доа 100%а энергииа световогоа Рис.а3.аМноголинзовыйаобъективаиапревосходящаяаегоапоакачеству,аизготовленнаяава потока,а еслиа выполняетсяа условиеа ИАиЭаСОаРАНадифракционнаяалинзаа(а)аиафотографияалазерногоапятна,асфокуда=ара=аh(n-1)/s,а т.ае.а микрорельефа сированногоадифракционнойалинзойасачисловойаапертуройаNA=0.65а(б) МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Голография аа ааб) Рис.а4.аФункциональнаяасхемааустановкиалазернойазаписиаCLWS-300IAEа(а)аиапримератестовойаструктуры,а записаннойанааплёнкеахромааметодомалазернойа термохимииа(б).ааУстановкпозволяетазаписыватьаструктурыасаминимальнымиаразмерамиа менееа0.6амкм,апогрешностьакоординатыазаписиа менееа0.1амкмаприаобщемаразмереаДОЭадоа300амм а а а)аа а а таа(~а0.5амикрона)аиаполучитьаванёмавысокуюаплотностьа мощностиа Ца тысячиа мегаватта наа квадратныйа сантиметр.а Расположенноеа ва фокусеа веществоа можета бытьа практическиа мгновенноа нагретоа доа температурыа ва несколькоа тысяча градусов.а Управляяа ота компьютераа перемещениема лазерногоа пятнаа иа мощностьюа лазерногоа излучения,а можноапридатьаповерхностианекоторыхаматериаловатребуемыеасвойства.аВакачествеасветочувствительногоаматериалаанами,авачастности,ааиспользуютсяаплёнкиахрома,ава которыха пода действиема нагрева,а вызванногоа лазерныма излучением,а возникаета скрытоеа термохимическоеа изображение.а Этоа позволяета производитьа прямуюа записьавысококачественныхадифракционныхаамплитудныха элементов,а синтезированныха голограмм,а штриховыха иа угловыхашкал,акодовыхадисков,асетокаиаразличногоародаа фотошаблонов. Ва дифракционнойа оптикеа используютсяа элементы,а а кака са прямоугольным,а така иа са пилообразныма профилема поверхности.а Наа рис.а5а показаныа разработанныеа ва ИАиЭаСОаРАНаметодыаизготовленияамикрорельефааДОЭа сапрямоугольныма(а)аиапилообразныма(б)апрофилем.аСозданиеа рельефаа са прямоугольныма профилема (рис.а5а)а начинаетсяасананесенияатонкойаплёнкиахрома,атолщинойа примерноа 50-80а нм,а наа поверхностьа оптическойа пластины.а Далееа наа а этойа пластинкеа проводитсяа записьа необходимойаструктурыаасфокусированнымапучкомамощногоа лазера.аБылоаустановлено,ачтоааморфныеаплёнкиахромаа послеавоздействияаизлученияаменяютасвоюавнутреннююа структуру,а аа наа иха поверхностиа образуетсяа тонкийа слойа окислова хрома.а Управляяа ота компьютераа перемещениема лазерногоа пятнаа иа мощностьюа лазерногоа излучения,а можноа создатьа ва плёнкеа хромаа скрытоеа изображение,а котороеа затема проявляетсяа ва селективнома проявителе:а чистыйа хрома быстроа растворяется,а аа экспонированныеа участкиа остаются.а Такима образом,а формируетсяа микроструктурааизахромаанааповерхностиапластины.аДляаполу Плёнка хрома Плёнка фоторезиста Лазерное излучение Лазерное излучение Скрытое изображение Поток ионов Поток ионов а)аб) Рис.а5.аМетодыаизготовленияамикрорельефааДОЭасапрямоугольныма(а)аиапилообразныма(б)апрофилем.
ченияарельефаавастекле,апроводитсяареактивноеаионноеа травление.а Послеа полученияа рельефаа нужнойа глубины,а остаткиа хромаа стравливаются,а иа дифракционныйа элементасабинарнымарельефомаготов.аТакимапутёмаудаетсяа получитьа дифракционныеа структурыа са минимальнымиа размерамиавадолиамикрона. Лазернаяа технологияа созданияа рельефаа са пилообразнойаиалюбойадругойаформойаповерхностиапредставленаа наарис.а5б.аНаапервомаэтапеанаапластинуананоситсяатонкаяаплёнкаафоторезиста,атолщинойа1-2амкм.аФоторезиста МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Голография обладаета свойствома изменятьа скоростьа растворенияа ва проявителеа почтиа ва линейнойа зависимостиа ота величиныаэкспозиции:ат.ае.аменяяавеличинуаэкспозиции,аможноа изменитьатолщинуаплёнки.аДляаформированияарельефаа поверхностьа плёнкиа экспонируетсяа движущимсяа сфокусированныма лазерныма пучком,а причёма мощностьа излученияаменяетсяапоазаданномуазакону.аПослеапроявленияа ваплёнкеаобразуетсяарельефасазаданнойаформой.аНаапоследнемаэтапеапроводитсяареактивноеаионноеатравление,а иа рельефа иза плёнкиа фоторезистаа переноситсяа ва материалапластины.аПримерыатакогоарельефааприведеныанаа рис.а6.а 10ам,а иа ужеа естьа проектыа созданияа гигантскиха телескоповаасаразмеромазеркалава25,а50аиа100ам.аТакиеателескопы,а базируясьа наа землеа (атмосферныеа турбулентностиа а устраняютсяа адаптивнойа оптикой),а позволята разглядетьа наа Лунеа предмета размерома ва мяча иа различитьа планетыа земногоатипаауаближайшихазвёзд. Однакоа оказалось,а чтоа изготовитьа гигантскоеа многометровоеа зеркалоа мало,а надоа егоа тщательноа проверить.а Иначеа огромныйа труда будета потеряна (такиеа зеркалаа изготавливаютсяапоанесколькоалетаиастоятамиллионыадолларов).а Асферическаяа поверхностьа зеркалаа телескопаа должнаабытьавыполненаасаточностьюавадесяткиананометров.а Дляа обработкиа поверхностиа зеркалаа нужена эталон,а сакоторымаоптикиапостоянноабыасравнивалиарезультатыа Практическиеаапримененияадифракционнойаоптики Ва настоящееа времяа ДОЭа ужеа широкоа применяетсяа наа своегоа труда.а Оказалось,а чтоа ДОЭ,а обладающиеа свойспрактике.а Ва рядеа случаева иха применениеа открываета со- твома преобразовыватьа формуа волновогоа фронта,а идевершенноановыеауникальныеавозможности.а альноаподходятадляаэтойацели.аа ТелескопыаостаютсяаванастоящееавремяасамымиамощВаИАиЭаСОаРАНааразработаныаиареализованыанаапрактинымиа инструментамиа познанияа вселенной.а Созданиеа Га- кеадвааосновныхавариантааконтроляаасферическихазеркал.а лилеема ва 1609а годуа первогоа телескопаа сразуа принеслоа Согласноа первомуа вариантуа (рис.а7а),а ДОЭа непосредстмножествоа открытий.а Первыйа телескопа имела диаметра венноапреобразуетаформуаисходногоаволновогоафронтаа 5асм.а Заа 4а столетияа размера зеркала телескопова достига лазерногоа интерферометраа ва асферическийа волновойа аа)ааб) Рис.а6.аПримерыаповерхностейадифракционныхаэлементовасабинарныма(а)аиапилообразныма(б)апрофилем,аизготовленныеааметодамиапрямойалазернойазаписиаваИАиЭаСОаРАН.
Исходный волновой фронт Преобразованный волновой фронт ДОЭ Зеркало (не в масштабе) Компенсатор ДОЭ - имитатор зеркала Лазерный интерферометр Лазерный интерферометр а а а)аа а а а а ааб) Рис.а7.аОптическиеасистемыадляаизмеренияаформыаповерхностиазеркал:аДОЭавыполняетарольакорректораа(а)аиаДОЭа выполняетарольаимитатораазеркалаа(б).
МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Голография фронт,а которыйа точноа соответствуета формеа поверхностиа контролируемогоа зеркала.а Оптическийа прибораЦа интерферометр,а измеряета разностьа междуа этима фронтома иа поверхностьюа зеркалаа ва доляха длиныа волныа света.а Согласноавторомуавариантуа(рис.а7б),апреобразованиеа волновогоафронтаапроизводилосьамноголинзовойасистемойа(корректором),вместоабольшогоаконтролируемогоа зеркала,а дляа калибровки,а ставитсяа егоа имитатораЦа отражательныйа ДОЭа относительноа небольшогоа размера.а Дифракционнаяаструктурааэтогоаэлементааотражаетасветовойапотоканазадаточноатак,акакаэтоабыаделалоаидеальноеазеркало.аВапроцессеаработыаоптикиапоочередноамогутасравниватьаформуаполируемогоазеркалаасаэталоном,а которымаявляетсяаимитатор. МетодаконтроляаастрономическихазеркаласаприменениемаДОЭабыларазработанаотносительноанедавноаиасейчаса применяетсяа приа созданииа всеха большиха зеркал.а Толчкома ка егоа применениюа послужилаа историяа са космическима телескопома Хаббл,а когдаа зеркалоа диаметрома 2.4ама былоа отполированоа беза примененияа дифракционногоа имитатора,а ва результатеа чегоа формаа егоа поверхностиа сталаа всегоа наа 0.5а микронаа отличатьсяа ота заданной.а Ноа этоава10аразаухудшилоаразрешающуюаспособностьателескопа.аПонадобиласьаспециальнаяаэкспедицияаавакосмоса наакораблеаШаттладляаремонтаателескопа.а ОсобенностьюаДОЭадляаконтроляаастрономическихазеркал,аявляетсяаихабольшиеаразмерыаЦадоа250аммаприаминимальныхаразмерахадифракционнойаструктурыаоколоа0.5а мкм.аПричёмавсеазоныанааповерхностиатакогоаДОЭадолжныабытьананесеныасапогрешностьюаменееа50анма(рис.а8).а Предложенныйа метода лазернойа записиа ва полярнойа системеакоординатапозволиласоздатьаДОЭадляаконтроляалюбыхазеркал,акакасуществующих,атакаиапроектируемых.аВа ИАиЭаСОаРАНаизготовленыаДОЭадляаконтроляа6.5-аиа8.4метровыха зеркала телескопова Магеллана иа Большойа бинокулярныйателескопа(ББТ),асозданныхаваСтюардовскойа обсерваторииауниверситетризоны,аг.аТуссон,аАризона,а США.а ДОЭа позволилиа выявитьа иа устранитьа ошибкиа приа полировкеа этиха зеркал.а Обаа телескопаа ужеа принятыа астрономамиаваэксплуатациюааиадалиапервыйасвета(рис.а9).
Рис.а8.аВнешнийавидаДОЭадляапроверкиа8.4-мазеркалааББТ аа а а а)а а а а а а а б) Рис.а9.аБольшойабинокулярныйателескопаа(2азеркалааf/1.14а диаметрома8.4ам)апередавводомаваэксплуатациюа(а)аа иаизображениеагалактикиааNGC891,аполученноеа этимателескопома(б) Заключение Созданиеа установкиа лазернойа записиа CLWS-300IAEа стимулировалоа исследовательскиеа работы,а направленныеа наа разработкуа новыха технологийа синтезаа дифракционныха структур.а Изготовлениеа элементова ва полярнойа системеа координата оказалосьа продуктивным.а Точностьа воспроизведенияа формыа волновогоа фронтаа дифракционнымиа элементамиа достиглаа /20а Ца /50,а чтоа соответствуетанаивысшимастандартамаклассическойаоптики.а Значительныма стимуляторома работа сталаа разработкаа термохимическойатехнологииаизготовленияакомпонентова дифракционнойа оптикиа ва тонкиха плёнкаха хрома.а Разработаннаяа технологияа отличаетсяа исключительнойа простотойа иа воспроизводимостью,а ва сочетанииа са высокима качествомаполучаемыхамикроизображений.а<а МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Голография ПАРАМЕТРЫ ГООГРАФИЧЕСКИХ ДИФФУЗОРОВ вазависимостиаотаформыаапертурыаа иатипаарегистрирующейасреды аН.аМ.аГанжерли,ак.аф-м.ан.,аА.аС.аГурин,аД.аД.аКрамущенко,аИ.аА.аМаурер,аД.аФ.аЧерных,а Физико-техническийаинститутаим.аА.аФ.аИоффеаРАН,аСанкт-Петербург,аРоссия С.аН.аГуляев,аСанкт-Петербургскийагосударственныйаполитехническийауниверситета Роста мультимедийныха примененийа сопровождаетсяа интересома ка технологияма созданияа диффузоров,аватомачислеаголографическиха[1Ц4].аДиффузорыаиспользуютсяаваустройствахаформированияа световогоапучка,авадисплеяхаиасветовыхаэкранах,апроекционныхасистемах,авасистемахавоспроизведенияаголографическихаизображенийакруговогоаобзорааиат.ад.а[5,а6].ааЭтоапредъявляетаопределённыеа требованияакатакимахарактеристикамадиффузоров,акакаэффективностьапропусканияасвета,атехнологичностьаизготовления,авысокаяаустойчивостьаобразцовадиффузоровакавоздействиямаокружающейа средыа иа излучения.а Наиболееа важнымиа характеристикамиа диффузорова кака оптическиха элементова являютсяаэффективностьапропусканияасветааиаформааиндикатрисыарассеяния.
МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Голография < аЦелианастоящейаработы: Х разработкаа методаа управленияа параметрамиа индикатрисыа рассеянияа голографическиха диффузорова са помощьюа а методова пространственнойа фильтрации;
а заасчётатравленияаоблучённогоажелатинаававодныха растворах.
Однимаизаосновныхафакторов,аопределяющихаарассеивающиеа свойстваа а голографическиха диффузоров,а являетсяа пространственно-частотнаяа характеристикаа (ПЧХ)а светочувствительнойа среды,а отражающаяа зависимостьа дифракционнойа эффективностиа илиа высотыа рельефаа Х исследованиеа влиянияа параметрова регистрирую- голографическойаструктурыаотапространственнойачастощейа средыа наа а характеристикиа голографическиха тыаинтерференционнойакартины.ааРанееабылоапоказано,а чтоаваобластиапространственныхачастотаvа>а150амма-1адляа диффузоров. всеха фотоматериалов,а подвергающихсяа влажнойа обраГолографическиеа оптическиеа элементы,а ка которыма боткеа са последующейа сушкой,а наблюдаетсяа болееа илиа относятсяаиа голографическиеадиффузоры,амогута бытьа менееабыстрыйаспадаПЧХа[10],апричинойакоторогоаявлязарегистрированыа наа слояха бихромированногоа жела- етсяадействиеасилаповерхностногоанатяжения.а Образцыа голографическиха диффузорова былиа а изготинаа иа галоидосеребряныха фотоэмульсиях.а Ва нашиха экспериментаха регистрацияа голографическиха диффу- товленыакаканааобъёмномаБХЖ,атакаиаанаафотоматериалеа зорова осуществляласьа наа толстослойнома самопрояв- ПФГ-01.а Использоваласьа безопорнаяа оптическаяа схемаа ляющемся,а содержащема глицерина бихромированнома регистрацииаголограммаГабораа[11].а Варанееапредставленныхаработаха[12,13]амыаиспольжелатинеа [7]а иа наа отечественныха галоидосеребряныха фотоэмульсияха ПФГ-01.а Использованиеа высокоразре- зовалиа апертуруа ва формеа круга,а помещаемуюа ва плосшающиха голографическиха галоидосеребряныха эмуль- костьа первичногоа рассеивателя.а Такаяа апертураа ограсий,а обладающиха высокойа чувствительностьюа поа ничивалаа сверхуа областьа пространственныха частот,а сравнениюа са бихромированныма желатином,а даёта воз- записываемыха ва плоскостиа регистрирующейа среды.а а можностьа применятьа ва качествеа источникаа излученияа Этоа позволилоа ва определённыха границаха (0,5аЦа 8)а доступныеа гелий-неоновыеа лазерыа иа сократитьа времяа управлятьа ширинойа индикатрисыа рассеянияа голограэкспонированияа приа записиа голограмма доа секунда иа фическогоа диффузораа (рис.а1).а Верхняяа границаа долейа секунды.а Существующиеа технологииа преобра- этогоа диапазонаа определяласьа влияниема спадаа ПЧХа а зованияа первичнойа амплитуднойа голографическойа фотоматериалаа ва областиа высокиха пространственныха структуры,а зарегистрированнойа наа галоидосеребряныха частот.а Однакоа совершенноа очевидно,а чтоа использованиеа эмульсиях,а ва рельефно-фазовуюа позволяюта получатьа глубинуааповерхностногоарельефаапорядкаа1амкмааиадо- круговойа апертурыа неа являетсяа оптимальныма са точкиа пускаюта использованиеа полученныха рельефныха струк- зренияа такиха параметрова голографическиха диффутура ва качествеа эталонова дляа промышленногоа тиражи- зоров,а кака формаа индикатрисыа рассеянияа иа величинаа рованияаголографическихадиффузоров.аФормированиеа нулевогоа порядкаа дифракции,а пропускаемыма голограповерхностногоа рельефаа голографическойа структурыа фическимадиффузором.аВаэтомаслучаеаболееапредпочнаа макроуровнеа са характернымиа размерами,а превыша- тительныма былоа быа использованиеа апертурыа ва видеа ющимиа длинуа волныа видимогоа света,а а происходита а заа кольца,а чтоа позволяета уменьшитьа вклада низкиха просчётапространственнойамодуляцииафизико-химическиха странственныха частота ва регистрируемыйа голограммойа параметрова желатинаа наа молекулярнома уровнеа ва соот- спектр.а Высокаяа чувствительностьа галоидосеребряныха ветствииасарегистрируемойанааголограммеаинтерферен- фотоматериалова дажеа приа использованииа кольцевыха ционнойа картиной.а Намиа использованыа дваа основныха апертур,а задерживающиха большоеа количествоа света,а альтернативныха способаа реализацииа модуляцииа физи- позволяетасохранитьавремяаэкспонированияаголограмма варазумныхапределах. ко-химическихапараметроважелатина: ЭкспериментыасакольцеобразнымиаапертурамиасаотХ Структурированиеа Ца образованиеа надмолекуляр- ношениямиа внешнегоа диаметраа ка внутреннемуа поряднойа структурыа посредствома избирательногоа дуб- каа 1.07а а (рис.а1,а кривыеа 1,а 2)а показалиа существенноеа ленияа (сшиванияа желатиновыха молекул)а ва отбе- уменьшениеа интенсивностиа нулевогоа порядкаа I0 дляа ливателях,а содержащиха бихроматыа (например,а голографическиха диффузоров,а обработанныха поа меотбеливательаR-10)а[8].аОбразованиеарельефааваэтома тодуаВКУФапоасравнениюасадиффузорами,аполученныслучаеасвязаноасаперераспределениемаобъёмоваже- миа ота круговойа апертурыа (рис.а 1,а криваяа 3).а Следуета такжеа отметить,а чтоа индикатрисыа рассеянияа диффулатинаавафотоэмульсииавоавремяасушкиаслоя. зоров,аполученныхасаиспользованиемакольцевыхааперХ Деструкцияа Ца разрыва основныха связейа ва цепяха тур,а имеюта болееа уплощённуюа вершинуа ва отличиеа ота желатиновыха молекула пода воздействиема а корот- случаяа примененияа круговойа апертурыа приа записиа коволновогоа УФа излученияа а са а длинойа волныа ме- диффузора,акогдааформааиндикатрисыаприближаетсяа нееа 250а нма (метода ВКУФ)а [9].а Рельефа образуетсяа кагауссовой.а МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Голография Рис.а1.аЗависимостьашириныаиндикатрисыарассеянияа голографическихадиффузорова (криваяа1)а ипредельногоауглаарассеянияаmaxаа(криваяа2)а отаотносительнойавеличиныаапертурыапервичногоа рассеивателяааd1 / S, где d1Цдиаметраапертурыаа иаSЦарасстояниепервоначальногоарассеивателяа доаплоскостиарегистрации.а Рис.а2.аЗависимостиаинтенсивностианулевогоапорядкааI0аота среднейаоптическойаплотностиапервичногоасеребряногоаизображенияаDадляаголографическихадиффузоров,асделанныхасапомощьюакольцеобразныхаапертура саразличнымиаотношениямиавнешнегоаиавнутреннегоа диаметроваd1 /d2 :а1аЦаd1 /d2=а1,07;
а2аЦаd1 /d2а=а1,06;
аа 3аЦаd1 /d2а=а Дляа лучшиха образцова голографическиха диффузоров,а полученныха са использованиема кольцевойа апертуры,а величинаа интенсивностиа света,а прошедшегоа ва нулевома порядкеа дифракции,а составилаа порядкаа 0,1а%а ота интенсивностиа падающегоа светаа приа эффективностиа пропусканияа диффузораа са учётома френелевскиха отраженийа порядкаа98а%.а Литература Следуета отметить,а чтоа голографическиеа диффузорыа наа галоидосеребряныха фотоматериалаха обладаюта существенноа болееа высокойа эффективностьюа пропусканияасветаа(порядкаа98а%)апоасравнениюасадиффузорамиа наа самопроявляющихсяа слояха БХЖа а толщинойа 100-150а мкм,а эффективностьа пропусканияа а которыха составляета примерноа55-61%.а< 1.а Sunа IIа Kim,а Yoonа Sunа Choi,а Yongа Namа Ham,а Ghongа Yunа Park,а andа Jongа Manа Kimа //а Appl.а Optа.а 2003.а V.а 42.а №а14.а а P.а2482-2491. 2.а TomaszаJannsona,аEnginаArikb,аMarkаBennahmiasa,аNandaаNathanb,аSamаWangb,аKangаLeea,аKevinаYub,аandаEvgeniа Poliakovа//аProc.аofаSPIE.а2006.аV.а6225.аP.а62251E-1-62251E-19. 3.а Ганжерлиа Н.аМ.,а Денисюка Ю.аН.,а а Маурера И.аА.,а Черныха Д.аФ.а //а Журн.а техническойа физики.а 2005.а Т.а 75.а №а 2.а а С.а135. 4.а ГанжерлиаН.аМ.,аГуляеваС.аН.а//аОптическийажурнал.а2007.аТ.а74.а№а9.аС.а56. 5.а 6.а 7.а ДенисюкаЮ.Н.,аГанжерлиаН.аМ.,аМаурераИ.аА.,аПисаревскаяаС.аА.а//аПисьмааваЖТФ.а1997.ааТ.а23.аВ.а4.аС.а62-65. 8.а БруйаЕ.аБ.,аКорешеваС.аН.а//аОптикааиаспектроскопия.а1989.аТ.а67.а№а3.аC.а685. 9.а ГуляеваС.аН.,аРатушныйаВ.аП.а//аОптическийажурнал.а2003.аТ.а70.а№а2.аС.а45. 10.а ГуляеваС.Н.аРельефно-фазовыеаголограммыанаафотоэмульсионныхаслоях,аоблученныхаультрафиолетовымаизлучениема//аДис.аканд.афиз.-мат.анаук.аСПб:аСПбаГПУ,а2005. 11.а ДенисюкаЮ.аН.,аГанжерлиаН.аМ.а//аЖурналатехническойафизики.а2005.аТ.а75.аВып.а1.аС.а65-69. 12.а Ганжерлиа Н.аМ.,а Гуляева С.аН.,а Гурина А.аС.,а Крамущенкоа Д.аД.,а Маурера И.аА.а //а Письмаа ва ЖТФ.а 2008.а Т.а 34.а В.а 7.а С.а1-6. 13.а ГанжерлиаН.аМ.,аГуляеваС.аН.,аМаурераИ.аА.а//аХимияавысокихаэнергий.а2008.аТ.а42.а№а4.аС.а1-3.
МИР ТЕХНИКИ КИНОаI 8- Голография ИССЕДОВАНИЕ ОбъёМОВ МИКРОЧАСТИ - И РЕльЕФНЫХ ОбъЕКТОВ МЕТОДАМИ ЦИФРОВОЙ ГООГРАФИИ аПенаЕ.аФ.,аИнститутаавтоматикиаиаэлектрометрииаСОаРАН,аг.аНовосибирск,а ШаталоваИ.аГ.,аНовосибирскийагосударственныйатехническийауниверситета < 1.аТЕОРЕТИЧЕСКАЯаЧАСТь 1.1.аВосстановлениеаголограммыаа сапомощьюаприближенияаФренеля Общаяасхемааустановкиадляазаписиавнеосевойацифровойаголограммыапоказанаанаарис.а1.1.аПлоскаяаопорнаяаиа отражённаяаотаобъектааволныаинтерферируютанааповерхностиаПЗСакамеры.аОбъектаявляетсяатрёхмернымателомаса диффузноаотражающейаповерхностью,арасположенныма наарасстоянииаdаотаПЗС.а ДифракцияасветовойаволныанааголограммеаописываетсяаинтеграломаФренеля-Кирхгоффа: а 1) гдеааh (x,y)аЦафункцияаголограммы;
а Ца расстояниеа междуа точкойа ва плоскостиа голограммыа иа точкойа ва плоскостиа восстановления;
а Ца угола междуа осьюа zа иа прямой,а соединяющейа точкуа ва плоскостиа голограммыа иа точкуа ва плоскостиа восстановленияа (рис.а 1.2),а R(x,y)а Ца функцияа опорнойа(восстанавливающей)ааволны. Формулаа 1)а являетсяа основнойа дляа цифровогоа восстановленияа голограммы.а Посколькуа восстановленноеа Опорнаяаволна ПЗС Мнимоеа Реальноеа изображение изображение волновоеаполеаявляетсяакомплекснойафункцией,атоаможноа вычислитьа иа интенсивность,а иа фазу.а Этаа интереснаяа особенностьаиспользуетсяавацифровойаголографическойа интерферометрии. ИнтегралаФренеля-Кирхгоффааможноаупростить: а 2) Этааформулааназываетсяаприближением Френеляаилиа а преобразованием Френеля.аИнтенсивностьаравнааквадратуа амплитудыа,а фазаа вычисляетсяа выражениема.а Далееа приближениеаФренеляазаменяетсяадискретнымапреобразованиемаФренеля: 3) гдеа аиа аЦаэтоаразмерыапикселяацифровойаголограммы.а Дискретноеа преобразованиеа Френеляа можета бытьа вычисленоачерезаБыстроеаПреобразованиеаФурьеа(БПФ).
Восст.а волна Объект Голограмма Плоскостьаизображения Рис.а1.1.аЦифроваяаголография:а (а)азапись,аа(б)авосстановление.
Рис.а1.2.аКоординатныеасистемы. МИР ТЕХНИКИ КИНО I 8- Голография 1.2.аВосстановлениеаголограммыаа а нааосновеаметодаасвёртки ПрямаяацифроваяаобработкааинтегралааФренеля-КирхОбъема гоффаа занимаета многоа времени.а Дляа цифровойа обработкиа болееа подходита эквивалентнаяа формулировка,а использующаяатеоремуасвёрткиаианазываемаяаздесьаме- Лазер тодомсвёртки: 4) , гдеа аЦазначокапрямогоапреобразованияаФурье,а аЦазначока обратногоа преобразованияа Фурье,а gа Ца импульсныйа Рис.а2.1.аСхемаазаписиацифровойаголограммыа отклик,акоторыйавадискретнойаформеавыглядитакак: объёмаамикрочастиц 5) Возможноавосстановлениеаголограммыаметодомасвёртки.аВесьапроцессатребуетатриаоперацииапреобразованияа Фурьеа иа эффективноа выполняетсяа приа использованииа алгоритмааБПФ. Метода свёрткиа можета такжеа бытьа применёна дляа приближенияаФренеля.аРазмерыапикселя,авосстановленногоа изображенияа методома свёртки,а равныа размеруа пикселяа голограммы.а Приа восстановленииа голограмма методома свёрткиаколичествоапикселейанааединицуадлиныаполучаетсяабольшеаилиаменьшеатех,ачтоаполучаютсяаприапреобразованииа Френеля.а Метода свёрткиа выгодноа применятьа дляавосстановленияаосевыхаголограммаотараспределенийа частицавапрозрачноманосителе.аВаэтомаслучаеаувеличениеа восстановленияа должноа бытьа однима дляа всеха расстоянийанаблюденияасатем,ачтобыалокализоватьачастицыаилиа пузыриаваобъёмеаобъекта.
y ПЗС z x а Рис.а2.2.аОбъёма микрочастиц а Рис.а2.3.аРаспределениеаинтенсивностиасинтезированнойаголограммыа объекта,аизображённогоанаарис.а2. 2.аЭКСПЕРИМЕНТАЛьНАЯаЧАСТь 2.1.аИсследованиеаобъёмовамикрочастиц 2.1.1. Модельный эксперимент Оптическаяаустановкаадляазаписиаголограммыаобъёмаа частицаизображенаанаарис.а2.1.аОбъектнойаволнойаслужита излучение,арассеянноеачастицами,аопорнойаволнойаЦанеискажённоеапрошедшееаизлучение.аНамиасинтезированаа цифроваяаголограммааобъёмаачастицасапомощьюаинтегралааФренеля-Кирхгоффа,авычисленногоачерезатеоремуа свёртки.а Применениеа методаа свёрткиа даёта возможностьа получитьарезультатыадифракцииаотачастиц,анаходящихсяа нааодномарасстоянииаотаголограммы.аТакимаобразом,адляа полученияаголограммыаотаобъёмаачастицаприаNааразличныхарасстоянияхачастицаотаголограммыапроизводитсяаNа итерацийа методаа свёрткиа иа суммированиеа результатова каждойаизаитераций.аРазмераобъектаа1.024аммапоаосиаx,а 1.024аммапоаyаиа4аммапоаz.аРасстояниеаотапереднейаплоскостиа объектаа доа плоскостиа регистрацииа голограммыа равноа10амм.аДляазаписиаиавосстановленияаголограммыа использоваласьадлинааволныа632.8анм.аРазмерапикселяа голограммыа2амма а2амм.аНаарис.а2.3аизображенмплитуднаяаголограммааобъектаа(см.арис.а2.2).
Pages: | 1 | 2 | Книги, научные публикации