日本高知大學的Naoki Takada教授與千葉大學的Tomoyoshi Ito教授組成的合作團隊提出一種使用二進制加權計算全息圖的灰度表示方法。通過二進制的脈寬調(diào)制技術控制圖像顯示在數(shù)字微鏡器件上，該方法可以實現(xiàn)對于具有灰度特征的三維重建圖像的光強的輕松控制。
通過計算機處理從三維物體出射的光信號得到全息干涉圖樣，計算全息技術能夠直接記錄并忠實地重建三維圖像。基于計算全息圖的電子全息技術有望實現(xiàn)高端的3D電視。
當下，用戶對影像質(zhì)量的要求越來越嚴苛。為滿足其對色彩生動的需求，發(fā)展灰度表示方法實現(xiàn)三維重建圖像的多彩顯示對于彩色電子全息技術是至關重要的。目前，通過采用基于多位平面的時分復用技術，三維重建圖像的灰度可以通過控制參考光的強度或顯示時間來實現(xiàn)。鑒于數(shù)字微鏡器件可被用作高速空間光調(diào)制器，并可實現(xiàn)3D電影的高速回放，開展使用數(shù)字微鏡器件來構建電子全息技術灰度方法的研究，對于實現(xiàn)高端3D電視非常重要。
來自日本高知大學的Naoki Takada教授與來自千葉大學的Tomoyoshi Ito教授組成的合作團隊提出了一種使用二進制加權計算全息圖的灰度表示方法，這一方法是通過二進制的脈寬調(diào)制技術控制圖像顯示在數(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)整參考光強度的情況下實現(xiàn)對于具有灰度特征的三維重建圖像光強的輕松控制。
該方法可以實現(xiàn)對于具有灰度特征的三維重建圖像的光強的輕松控制，而不改變參考光的強度。相關研究成果發(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制加權電子計算全息圖（基于二進制脈寬調(diào)制）的多位平面。在這一方案中，二進制加權電子計算全息圖是通過將傳統(tǒng)使用黑白二色的二進制電子計算全息圖中的白色調(diào)整成灰色來產(chǎn)生的。重建物點的光強可以通過改變二進制加權電子計算全息圖的灰度來加以控制。根據(jù)三維物體上物點的灰度程度，可將其分配給多位平面。這些位平面以時分復用方式依次顯示。藉此，便實現(xiàn)了三維重建物體的灰度表示。
Naoki Takada教授表示，這一成果對于利用彩色電子全息技術來實現(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，并將之應用到實時的有色電子全息技術中去。
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