НОВЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ ДИФРАКЦИИ И ИНТЕРФЕРЕНЦИИ

Фильтрация фотографического «зерна»

Большинство фотографов знают, что при сильном увеличении снимков зернистая структура светочув. ствительных кристаллов весьма заметно проявляется на негативе, что ухудшает четкость изображений на фотографии. Очень часто зернистая структура снимков крайне нежелательна. Например, нередко бывает, что фоторепортер обнаруживает интереснейшую композицию или деталь на крохотном кусочке негатива. Когда эту мелкую деталь увеличивают до размера, годного для репродуцирования в журнале, зерно может стать сильной помехой. Согласно основному правилу, чувствительность фотографических материалов можно увеличить только за счет роста размеров зерен. Но очень часто появляется необходимость в пластинках или пленках высокой чувствительности, когда приходится снимать при очень слабой освещенности или очень кратковременные события. В этом случае крупнозернистость почти неизбежна, и если первоначальный негатив предполагается сильно увеличить, то фотография получается очень зернистой.

Недавно французский физик Марешаль разработал метод, при помощи которого можно уменьшить эффект зернистости на негативе, практически не влияя на четкость. Метод состоит в отфильтровывании зернистости посредством оптической дифракции. «Изюминка» метода заключается в уже не раз упоминавшемся свойстве дифракции: чем ближе друг к другу и мельче детали объекта, тем шире конус дифрагирующего света. Если объект состоит из смеси крупных'и мелких деталей, то при освещении крупных деталей дифракция будет возникать в очень узком конусе. С другой стороны, дифрагированный свет от мелких деталей заполнит широкий конус.

Основная идея метода фильтрации состоит в том, что зерна меньше деталей снимка. Это значит, что если мы возьмем,негатив, на котором есть и изображение и зерно, и затем осветим этот негатив А параллельным пучком света, то из негатива выйдуг два отдельных конуса дифрагированного света: узкий конус, в котором содержится информация о снимке, и широкий, содержащий информацию о размере и форме зерна. Все, что затем надо сделать, — это получит!? изображение негатива на экране при помощи линзы, причем предварительно свет ограничивается диафрагтмой с небольшим отверстием Н. Размеры диафрагмой подбираются так, чтобы она пропускала узкий копус лучей, несущий информацию об изображении, и отсекала свет в широком конусе, содержащем информацию о зернистости. Это простое устройство позволяет проецировать на экран Р свободное от зернистости изображение, с которого можно отпечатать позитив.

Естественно, при этом происходит некоторая потеря четкости, так как резкость изображения несколько смягчается из-за отсечки части дифрагированного света. Мелкие детали такого же размера, как и зерно, также будет утрачены, но такие детали обычно всегда путают с зерном. Есть и одно неожиданное преимущество, состоящее в том, что исключаются ложные детали, которые возникают за счет дифракции от границ зерен, и получается изображение, более близкое к оригиналу.

Метод оптической фильтрации оказался полезным в ряде важных случаев. В настоящее время возможна аэрофотосъемка с весьма значительных высот. При этом используются такие большие широкоугольные объективы, что на фотографиях выходит много мелких деталей. Это оправдывает последующие большие увеличения снимков, но начинает сказываться зерно. Для улучшения четкости таких аэрофотоснимков весьма полезна описанная выше фильтрация. Другое применение копирование уже опубликованных в печати иллюстраций. Такие иллюстрации, изготовленные посредством полутонового процесса, состоят из множества маленьких точек (читатель может без труда убедиться в этом на примере любой фотографии из газеты). С помощью метода оптической фильтрации можно без труда скопировать такую иллюстрацию, убрав уже ненужный растр.

Интерференционные полосы

Многолучевая интерферометрия

Многолучевые интерференционные картины

Интерференционные микроскопы

Электронный микроскоп

электронная микроскопия

Отражательный электронный микроскоп

НОВЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ ДИФРАКЦИИ И ИНТЕРФЕРЕНЦИИ

Разрешение объективов для аэрофотосъемки

«Просветление» линз

Лучи интерферируют

Многослойные сильные отражатели