Дифракция волнового фронта на паттерне, сформированном структурированным светом

Ссылка для цитирования:

Шойдин С.А., Пазоев А.Л. Дифракция волнового фронта на паттерне, сформированном структурированным светом // Оптический журнал. 2025. Т. 92. № 3. С. 32–39. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2025-92-03-32-39

Shoydin S.A., Pazoev A.L. Wavefront diffraction on a pattern formed by structured light [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2025. V. 92. № 3. P. 32–39. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2025-92-03-32-39

Ссылка на англоязычную версию:

Аннотация:

Предмет исследования. Поиск путей эффективного сжатия голографической информации, необходимого для устранения имманентно присущего голографии противоречия между огромными объемами информации в голограммах и ограничением спектра доступного радиодиапазона. Цель работы. Разработка эффективного способа сжатия информации, позволяющего передавать по стандартному телевизионному каналу информацию, необходимую для синтеза голограммы и последующего восстановления на приемном конце канала связи трехмерного изображения с высоким пространственным разрешением, телевизионной частотой кадровой развертки и непрерывным параллаксом. Метод. Перейдя от традиционного энтропийного кодирования к использованию особенностей голографической дифракционной структуры, авторам ранее удалось достичь сжатия до необходимых пяти–шести порядков, представляя трехмерный сигнал основными модальностями — двумерная карта высот и двумерная текстура поверхности. Представлен метод сжатия информации о карте высот еще на два порядка. Основные результаты. Показано, что информацию о карте высот телевизионного кадра можно сжать еще на два порядка. Практическая значимость. Полученные результаты показывают возможность передачи по традиционному телевизионному каналу всей необходимой информации, умещающейся в стандартной полосе телевизионного сигнала, обеспечивая передачу карты высот дополнительными двумя байтами на каждую строку кадра текстуры трехмерного изображения. Это эквивалентно небольшому усложнению служебной информации в конце каждой строки или введению дополнительного столбца в каждый телевизионный кадр.

Ключевые слова:

голография, интерференция, голографические интерференционные полосы, структурированный свет, голографическое телевидение, 3D дополненная реальность

Коды OCIS: 090.1760

Список источников:

1. Lucente M. Computational holographic bandwidth compression // IBM Systems J. 1996. V. 35. № 3.4. P. 349–365. https://doi.org/10.1147/sj.353.0349
2. Титарь В.П., Богданова Т.В. Проблемы создания голографической телевизионной системы // Радиоэлектроника и информатика. 1999. Т. 2. № 7. С. 38–42.
Titar V.P., Bogdanova T.V. Issues in creating holographic television system [in Russian] // Radioelectron. Inform. 1999. V. 2. № 7. P. 38–42.
3. Blinder D., Ahar A., Bettens S., et al. Signal processing challenges for digital holographic video display systems // Signal Proc.: Image Commun. 2019. V. 70. P. 114–130. https://doi.org/10.1016/j.image.2018.09.014
4. Комар В.Г. О принципиальной схеме кинопроекции цветных объемных голографических изображений // Труды НИКФИ. 1976. Т. 82. С. 5–32.
Komar V.G. About the principal scheme of film projection of colour volumetric holographic images [in Russian] // Proc. NIKFI. 1976. V. 82. P. 5–32.
5. Шойдин С.А. Синтез голограмм на приемном конце канала связи с объектом голографирования // Компьютерная оптика. 2020. Т. 44. № 4. С. 547–551. https://doi.org/10.18287/2412-6179-CO-694
Shoydin S.A. Synthesis of holograms received by a communication channel [in Russian] // Computer Opt. 2020. V. 44. № 4. P. 547–551. https://doi.org/10.18287/ 2412-6179-CO-694
6. Шойдин С.А., Пазоев А.Л. Способ дистанционного формирования голографической записи // Автометрия. 2021. Т. 57. № 1. С. 92–102. https://doi.org/ 10.15372/AUT20210110
Shoydin S.A., Pazoev A.L. Remote formation of holographic record // Optoelectronics, Instrumentation and Data Proc. 2021. V. 57. № 1. P. 80–88. https://doi. org/10.3103/S8756699021010118
7. Shoydin S.A., Pazoev A.L. Transmission of 3D holographic information via conventional communication channels and the possibility of multiplexing in the implementation of 3D hyperspectral images // Photonics. 2021. V. 8. № 10. P. 448–471. https://doi.org/10.3390/photonics8100448.381
8. Lucente M. The first 20 years of holographic video — and the next 20 // SMPTE 2nd Annual Intern. Conf. Stereoscopic 3D for Media and Entertainment. New York, NY, USA. June, 2011. Access mode: https:// www.researchgate.net/publication/268387890_The_First_20_Years_of_Holographic_Video_-_and_the_Next_20, free. In English (accessed 24/10/2024).
9. Muhamad R.K., Birnbaum T., Gilles A., et al. JPEG Pleno holography: Scope and technology validation procedures // Appl. Opt. 2021. V. 60. № 3. P. 641–651. https://doi.org/10.1364/AO.404305
10. Денисюк Ю.Н. Достаточно ли известны фундаментальные принципы голографии для создания новых типов объемного кинематографа и искусственного интеллекта? // ЖТФ. 1991. Т. 61. № 8. С. 149–161. https://doi.org/10.15372/AUT20210110
Denisyuk Yu.N. Are the fundamental principles of holography well-known enough for creating new types of three-dimensional films and artificial intelligence? [in Russian] // Tech. Phys. 1991. V. 61. № 8. P. 149–161. https://doi.org/10.15372/AUT20210110
11. Шойдин С.А., Пазоев А.Л. Передача 3D голографической информации по радиоканалу // Науч.-техн. вест. инф. технол., механики и оптики. 2023. Т. 23. № 1. P. 21–27. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2023-23-1-21-27
Shoydin S.A., Pazoev A.L. Transmission of 3D holographic information over a radio channel by a method close to SSB [in Russian] // Sci. Tech. J. Inf. Technol. Mech. Opt. 2023. V. 23. № 1. P. 21–27. https://doi. org/10.17586/2226-1494-2023-23-1-21-27
12. Shoydin S.A., Odinokov S.B., Pazoev A.L., et al. Recording a hologram transmitted over a communication channel on one sideband // Appl. Opt. 2021. V. 11. № 23. P. 11468. https://doi.org/10.3390/app112311468
13. Шойдин С.А., Пазоев А.Л., Смык А.Ф. и др. Синтезированные на приемном конце канала связи голограммы 3D объекта в технологии Dot Matrix // Компьютерная оптика. 2022. Т. 46. № 2.2. С. 204–213. https://doi.org/10.18287/2412-6179-CO-1037
Shoydin S.A., Pazoev A.L., Smyk A.F., et al. Holograms of a 3D object synthesized at the receiving end of the communication channel in Dot Matrix technology [in Russian] // Computer Opt. 2022. V. 46. № 2.2. P. 204–213. https://doi.org/10.18287/2412-6179-CO-1037