日本高知大學(xué)的Naoki Takada教授與千葉大學(xué)的Tomoyoshi Ito教授組成的合作團(tuán)隊(duì)提出一種使用二進(jìn)制加權(quán)計(jì)算全息圖的灰度表示方法。通過二進(jìn)制的脈寬調(diào)制技術(shù)控制圖像顯示在數(shù)字微鏡器件上，該方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于具有灰度特征的三維重建圖像的光強(qiáng)的輕松控制。
通過計(jì)算機(jī)處理從三維物體出射的光信號(hào)得到全息干涉圖樣，計(jì)算全息技術(shù)能夠直接記錄并忠實(shí)地重建三維圖像?；谟?jì)算全息圖的電子全息技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)高端的3D電視。
當(dāng)下，用戶對(duì)影像質(zhì)量的要求越來越嚴(yán)苛。為滿足其對(duì)色彩生動(dòng)的需求，發(fā)展灰度表示方法實(shí)現(xiàn)三維重建圖像的多彩顯示對(duì)于彩色電子全息技術(shù)是至關(guān)重要的。目前，通過采用基于多位平面的時(shí)分復(fù)用技術(shù)，三維重建圖像的灰度可以通過控制參考光的強(qiáng)度或顯示時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。鑒于數(shù)字微鏡器件可被用作高速空間光調(diào)制器，并可實(shí)現(xiàn)3D電影的高速回放，開展使用數(shù)字微鏡器件來構(gòu)建電子全息技術(shù)灰度方法的研究，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高端3D電視非常重要。
來自日本高知大學(xué)的Naoki Takada教授與來自千葉大學(xué)的Tomoyoshi Ito教授組成的合作團(tuán)隊(duì)提出了一種使用二進(jìn)制加權(quán)計(jì)算全息圖的灰度表示方法，這一方法是通過二進(jìn)制的脈寬調(diào)制技術(shù)控制圖像顯示在數(shù)字微鏡器件上。
圖1 利用灰度表示方法重建的三維圖像。該方法可以在不調(diào)整參考光強(qiáng)度的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)于具有灰度特征的三維重建圖像光強(qiáng)的輕松控制。
該方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于具有灰度特征的三維重建圖像的光強(qiáng)的輕松控制，而不改變參考光的強(qiáng)度。相關(guān)研究成果發(fā)表在Chinese Optics Letters 2017年第6期上(Masato Fujiwara, et al., Gradation representation method using a binary-weighted computer-generated hologram based on pulse-width modulation)。
該方法采用包含二進(jìn)制加權(quán)電子計(jì)算全息圖（基于二進(jìn)制脈寬調(diào)制）的多位平面。在這一方案中，二進(jìn)制加權(quán)電子計(jì)算全息圖是通過將傳統(tǒng)使用黑白二色的二進(jìn)制電子計(jì)算全息圖中的白色調(diào)整成灰色來產(chǎn)生的。重建物點(diǎn)的光強(qiáng)可以通過改變二進(jìn)制加權(quán)電子計(jì)算全息圖的灰度來加以控制。根據(jù)三維物體上物點(diǎn)的灰度程度，可將其分配給多位平面。這些位平面以時(shí)分復(fù)用方式依次顯示。藉此，便實(shí)現(xiàn)了三維重建物體的灰度表示。
Naoki Takada教授表示，這一成果對(duì)于利用彩色電子全息技術(shù)來實(shí)現(xiàn)高端3D電視是不可或缺的。下一步工作將集中于利用該方法以多色彩方式呈現(xiàn)3維重建物體，并將之應(yīng)用到實(shí)時(shí)的有色電子全息技術(shù)中去。
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