عکاسی - تمام نگاری (2)

برای تهیه تصاویر سه بعدی از روشی به نام تمام نگاری نوری استفاده می شود که بر تداخل و پراش نور مبتنی می باشد.

در مطلب قبل با محدودیت های موجود در روش ثبت اطلاعات نوری و تاریخچه تمام نگاری آشنا شدید، حال مراحل ثبت اطلاعات را به وسیله این روش بررسی می کنیم.

مرحله اول: ثبت اطلاع نوری به روش تمام نگاری ثبت مشخصات دامنه و فاز میدان موج بازتابیده از شی مورد مطالعه است. در شرایط مخصوصی که بعدها به تفصیل مشخص خواهد شد، این ثبت به روش های عکاسی ولی بدون تشکیل تصویر نوری شی انجام می شود. صفحه عکاسی با چنین ثبت ویژه ای از مشخصه های میدان تمام نگاشت نامیده می شود.

مرحله دوم: تمام نگاری بازسازی تصویر از تمام نگاشت و بیرون کشیدن اطلاعات درباره جسم می باشد که روی آن ثبت شده است. برای این منظور، تمام نگاشت با باریکه نوری روشن می شود (در بعضی موارد، نور بازتابیده از تمام نگاشت را به کار می برند.)
تمام نگاشت یک ساختار دو بعدی (گاهی سه بعدی) ویژه ای است که نور تابشی روی آن پراشیده می شود. با پراشیده شدن نور در تمام نگاشت، باریکه نور می تواند بدون استفاده از دستگاه نوری روی پرده تصویری از جسم تشکیل دهد. همچنین این باریکه می تواند میدان موجی تولید کند که معادل است با آنچه قبلا از شی مورد مشاهده (هنگام ثبت تمام نگاشت) منتشر می شد. برای استفاده از این میدان موج جهت به دست آوردن اطلاعات درباره شی مورد مشاهده، یک دستگاه نوری مورد نیاز می باشد.
خاصیت بارز تمام نگاشت، که بیانگر منظور اصلی آن یعنی ثبت کامل است در این می باشد که مقدار زیادی اطلاعات ثبت شده روی آن را در بر دارد.

تمام نگاشت امکان می دهد تا در نبود شی میدان موج را که قبلا توسط خود شی به وجود آمده بود (هنگام ثبت تمام نگاشت) کاملا بازسازی شود. با استفاده از این میدان، می توان نه تنها یک بلکه تعداد زیادی تصاویر همانند مشاهده مستقیم شی از نقاط دید متفاوت به دست آورد. این مهم ترین فرق تمام نگاشت و عکس می باشد.
با استفاده از روش تمام نگاشتی، به عنوان مثال، می توانیم مفهوم طبیعت سه بعدی یک شی (یعنی جابه جایی ناشی از اختلاف منظر*با تغییر موقعیت ناظر) و رنگ های سطح شی را بدون استفاده از روش های معمول در عکس برداری رنگی بازسازی کنیم.
استفاده از میدان موج بازسازی شده شی هنگام روشن شدن تمام نگاشت برای به دست آوردن اطلاعات نوری درباره شی نام دیگر متعلق به این روش، یعنی تشکیل تصویر با بازسازی میدان موج، را بیان می کند.

انواع تمام نگاشت ها
گونه‌های ترکیبی فراوانی از تمام نگاشت های تراگسلی بازتابی وجود دارد. متداولترین نوع تمام نگاشت آنهایی هستند که برای مقاصد امنیتی، مانند مورد کاست های اعتباری ، بکار گرفته می‌شوند. اینگونه تمام نگا شت ها در واقع نگاشت های تراگسیلی هستند که روی سطحی بازتابان برجسته کاری شده‌اند و معمولا در این نوع تمام نگاشت ها از اختلاف نظر قائم صرف نظر می‌شود.

کاربردها
علاوه بر موارد استفاده آشکار تمام نگاری در هنر و تولید تصویر در کنار استفاده فرعی آن در امور امنیتی ، سه زمینه اصلی کاربرد آن به شرح زیر است:
ذخیره اطلاعات
وقتی ′R به سوی 1mm²  از تمام نگاشت تراگسیلی تابانده شود. تصویر حاوی هشت مگابیت اطلاعات با سرعت نور روی پرده تصویر (صفحه عکاسی) پدید می‌آید. در فاصله 30 سانتی متری بین تمام نگاشت و پرده تصویر، این مقدار اطلاعات در حکم تخلیه یک مگا بایت اطالاعات در هر نانو ثانیه است! به لحاظ نظری ، هر مکعبی به حجم λ3 می‌تواند مقدار یک اطلاعات تمام نگاشتی را در خود ذخیره کند.

به این ترتیب، تمام نگاشتی با حجم 1Cm³ می‌تواند مقدار یک ترابایت (1012 بایت) اطلاعات در خود ذخیره کند که بدون استفاده از سیم در فضا قابل انتقال است (اتصال در فضای تهی)، این توانایی امروزه در آزمایشگاه به نمایش گذاشته می‌شود. با بهره‌گیری از بلورهای مصنوعی خارق العاده، این سیستم حافظه تمام نگاشتی می‌تواند بخواند و بنویسد. به این ترتیب، تمام نگاشت ها در رایانه‌های اپتیکی که در آینده نزدیک وارد عرصه فعالیت می‌شوند، نقش پیشگامانه بر عهده خواهند داشت.

تداخل سنجی
درست به همان ترتیبی که آلبرت مایکسون با بهره گیری از تداخل سنجی قادر بود طول متر را با بیشترین دقت تعیین کند، تداخل سنجی تمام نگاشتی (تمام سنجی) را نیز می‌توان برای اندازه گیری سه بعدی با دقت بسیار زیاد مورد استفاده قرار داد. این به این صورت امکان پذیر است که از تمام نگاشت نگاه کنیم و بطور همزمان تصویر مجازی ذخیره شده و جسم حقیقی را مشاده کنیم. تصویر مجازی، در زمان حقیقی با نور پراکنده شده از جسم حقیقی تداخل می‌کند و اختلاف دما را به کمک فریزهای زنده نشان می‌دهد.

*جابه جایی ناشی از اختلاف منظر، عبارت است از جابه جایی قابل مشاهده در آرایش متقابل اشیای مورد بررسی بر اثر تغییر موقعیت ناظر.
عکاسی - تمام نگاری (1)
منبع:
http://www.niazemarkazi.com
مرکز یادگیری سایت تبیان - مرجان سلیمانیان