uzk´e p´asmo vlnov´ych d´elek o ˇs´ıˇrce pˇribliˇznˇe 15 nm. Toto svˇetlo bylo n´aslednˇe po-moc´ı optick´eho vl´akna pˇrivedeno na pap´ırov´e st´ın´ıtko a osvˇetlovalo zde bodovou oblast. Obraz na st´ın´ıtku byl n´aslednˇe zaznamen´an pomoc´ı soustavy HDES. Mˇeˇren´ı prob´ıhalo v rozsahu vlnov´y d´elek od 440 nm do 900 nm, coˇz je pˇribliˇznˇe maxim´aln´ı rozsah, kter´y je HDES schopen zaznamenat. Velikost vlnov´y d´elek byla n´aslednˇe ovˇeˇrov´ana spektrometrem od Ocean Optics Flame.
Nejprve tedy pro prvn´ı a nult´y difrakˇcn´ı ˇr´ad byla pro kaˇzdou vlnovou d´elku z nasn´ı-man´ych dat zjiˇstˇena intenzita obrazu. Pr˚ubˇeh t´eto intenzity v z´avislosti na vlnov´e d´elce je moˇzn´e vidˇet na obr´azku 4.1. Je moˇzn´e si zde povˇsimnout, ˇze pro prvn´ı ˇr´ad je maxim´aln´ı intenzita v 620 nm a u nult´eho ˇr´adu je toto maximum posunuto k 720 nm.
Pro kaˇzdou mˇeˇrenou vlnovou d´elku pak mohl b´yt z tˇechto ´udaj˚u vypoˇcten pomˇer mezi intenzitou prvn´ıho a nult´eho ˇr´adu. Z´avislost tohoto pomˇeru na vlnov´e d´elce je moˇzn´e vidˇet na obr´azku 4.2.
4.2 Testovac´ı sc´ eny
Pro fin´aln´ı testov´an´ı jsem si zvolil tˇri typovˇe odliˇsn´e sc´eny. Prvn´ım typem sc´eny byl nepr˚uhledn´y kˇr´ıˇz osvˇetlen´y zelen´ym Nd:YAG laserem vyzaˇruj´ıc´ı na vlnov´e d´elce 532 nm, jehoˇz svˇetlo bylo difusnˇe rozpt´yleno, aby byla sc´ena homogennˇe osvˇetlena.
Druh´ym typem sc´eny byla opˇet sc´ena s kˇr´ıˇzem, tentokr´at vˇsak osvˇetlen´a halogenovou lampou od firmy Thorlabs (QTH10/M). Tˇret´ı sc´ena se skl´adala ze ˇctyˇr kvadrant˚u, pˇriˇcemˇz kaˇzd´y kvadrant obsahoval jinak barevn´y filtr (na kaˇzd´e vlnov´e d´elce m´a tedy kaˇzd´y kvadrant jinou intenzitu - viz obr´azek 4.3) a jako osvˇetlen´ı n´am opˇet poslouˇzila halogenov´a lampa Thorlabs.
(a) Prvn´ı ˇr´ad (b) Nult´y ˇr´ad
Obr´azek 4.1: Relativn´ı intenzita obrazu na detektoru (vztaˇzeno k maxim´aln´ı hodnotˇe v jednotliv´ych obrazech)
Obr´azek 4.2: Pomˇer intenzity mezi prvn´ım (FO) a nult´ym (ZO) ˇr´adem
Obr´azek 4.3: Spektrum jednotliv´ych barevn´ych filtr˚u osvˇetlen´ych halogenovou lam-pou Thorlabs QTH10/M (mˇeˇreno pomoc´ı spektrometru Ocean Optics Flame) -barvy kˇrivek odpov´ıdaj´ı barv´am filtr˚u
Na obr´azku4.4 je moˇzn´e vidˇet vstupn´ı data, kter´a nasn´ımal detektor pro jednotliv´e sc´eny. Jak jiˇz bylo zm´ınˇeno napˇr´ıklad v kapitole3.1.2, sn´ım´ame jak nult´y ˇr´ad (prav´a ˇc´ast obr´azku), tak i spektr´alnˇe rozm´ıtnut´y prvn´ı ˇr´ad (lev´a ˇc´ast obr´azku). U sc´eny osvˇetlen´e laserem (obr´azek4.4a) si vˇsak m˚uˇzeme vˇsimnout zd´anliv´e absence nult´eho ˇr´adu, coˇz je d´ano t´ım, ˇze m´a oproti prvn´ımu ˇr´adu velmi slabou intenzitu a tud´ıˇz zde nen´ı vidˇet.
4.2.1 Probl´ emy ve zobrazovan´ı sc´ eny
Pˇri mˇeˇren´ıch jsme identifikovali nˇekolik probl´em˚u, t´ykaj´ıc´ıch se samotn´ych sc´en a i obecnˇe cel´e zobrazovac´ı soustavy, kter´e maj´ı do jist´e m´ıry vliv na kvalitu re-konstrukce.
Jedn´ım z tˇechto probl´em˚u je fakt, ˇze jsme nebyli schopni doc´ılit toho, aby se na obrazech nult´eho ˇr´adu a prvn´ıho ˇr´adu zobrazovala pˇresnˇe totoˇzn´a sc´ena, vˇzdy byly navz´ajem posunuty. Toto posunut´ı se pohybovalo okolo 10 pixel˚u kamery, coˇz uˇz m˚uˇze ovlivnit kvalitu rekonstrukce, nebot’ to odpov´ıd´a v´ıce jak jednomu pixelu masky. Obdobnˇe jsme tak´e zjistili, ˇze vrchn´ı a spodn´ı hrany nult´eho ˇr´adu nejsou rovnobˇeˇzn´e. I kdyˇz se n´am tedy podaˇrilo vrchn´ı hranu vyrovnat do vodorovn´e po-lohy, spodn´ı hrana mˇela na cel´e sv´e d´elce v ose y rozd´ıl mezi poˇc´atkem a koncem pˇribliˇznˇe 3 pixely kamery. Tento rozd´ıl tedy nen´ı ani jeden pixel masky a tud´ıˇz je moˇzn´e ho povaˇzovat za zanedbateln´y.
Dalˇs´ı dva probl´emy se t´ykaj´ı nedokonalosti optick´e soustavy. Zaprv´e k nult´emu
(a) Vstupn´ı data z detektoru sc´eny s kˇr´ıˇzem osvˇetlen´e zelen´ym laserem
(b) Vstupn´ı data z detektoru sc´eny s kˇr´ıˇzem osvˇetlen´e halogenovou lampou
(c) Vstupn´ı data z detektoru sc´eny s barevn´ymi filtry osvˇetlen´e halogenovou lampou
Obr´azek 4.4: Vstupn´ı data z detektro˚u pro jednotliv´e testovan´e sc´eny
ˇr´adu pˇristupujeme tak, ˇze ho uvaˇzujeme bez jak´ehokoliv spektr´aln´ıho rozm´ıtnut´ı. Ve skuteˇcnosti to vˇsak nen´ı zcela pravda, nebot’ v soustavˇe m´ame hranol (viz obr´azek 3.1), kter´y zp˚usobuje, ˇze je obraz nult´eho ˇr´adu ˇc´asteˇcnˇe rozm´ıtnut. Toto rozm´ıtnut´ı sice nen´ı tak velk´e jako u prvn´ıho ˇr´adu, nicm´enˇe se projevuje rozmaz´an´ım obrazu.
Zadruh´e jsme narazili na probl´em zp˚usoben´y nejsp´ıˇse odstranˇen´ım vstupn´ı ˇc´asti optick´e soustavy (viz kapitola 3.1.1), kdy nejsme schopni obraz
”rovnomˇernˇe“ za-ostˇrit. To znamen´a, ˇze kdyˇz se n´am podaˇrila zaostˇrit vrchn´ı ˇc´ast obrazu, spodn´ı z˚ustala rozostˇren´a a naopak. Toto rozostˇren´ı je vˇsak pomˇernˇe mal´e, tud´ıˇz se ne-jedn´a o probl´em, kter´y by razantnˇe sniˇzoval kvalitu rekonstrukce.
D´ale jsme narazili na dva probl´emy t´ykaj´ıc´ı se pˇredevˇs´ım sc´en osvˇetlen´ych lampou nebo jin´ym zdrojem svˇetla se ˇsirok´ym spektrem. Uk´azalo se, ˇze obraz prvn´ıho ˇr´adu m´a
”soudkovit´y“ tvar. To znamen´a, ˇze se smˇerem od stˇredu k vyˇsˇs´ım a niˇzˇs´ım vl-nov´ym d´elk´am zuˇzuje. V nejˇsirˇs´ım bodˇe m´a na kameˇre ˇs´ıˇrku pˇribliˇznˇe 540 pixel˚u a v nejuˇzˇs´ım pˇribliˇznˇe 530 pixel˚u. Rozd´ıl mezi tˇemito m´ısty je tedy 10 pixel˚u ka-mery (opˇet to odpov´ıd´a rozd´ılu v´ıce jak jednoho pixelu na masce), coˇz uˇz m˚uˇze b´yt probl´em pˇri oˇrez´an´ı. Druh´ym probl´emem, kter´y se projevuje u sc´en osvˇetlen´ych lampou, je pˇrekryv prvn´ıho ˇr´adu vysok´ych vlnov´ych d´elek (okolo 900 nm a v´ıce) a druh´eho ˇr´adu n´ızk´ych vlnov´ych d´elek (okolo 450 nm a m´enˇe). Kv˚uli tomuto pˇrekryvu maj´ı vysok´e vlnov´e d´elky vyˇsˇs´ı intenzitu prvn´ıho ˇr´adu neˇz tomu je ve skuteˇcnosti. Tento probl´em byl vyˇreˇsen pouˇzit´ım ˇzlut´eho filtru, kter´y odst´ınil z´aˇren´ı o vlnov´e d´elce 515 nm a m´enˇe.
U dat pro sc´enu osvˇetlenou zelen´ym Nd:YAG laserem jsme naopak narazili na probl´em, ˇze HDES mimo vlnovou d´elku laseru zaznamen´av´a i vlnovou d´elku okolo 800 nm s velmi slabou intenzitou. Zprvu jsme tento probl´em d´avali za vinu ˇspatn´e kalibraci, nicm´enˇe i po zkalibrov´an´ı tento probl´em pˇretrv´aval. Aˇz pozdˇeji se uk´azalo, ˇze laser v sobˇe m´a bud´ıc´ı diodu o vlnov´e d´elce pr´avˇe 808 nm, tud´ıˇz byl pro dalˇs´ı mˇeˇren´ı pouˇzit pˇred laserem infraˇcerven´y filtr, kter´y tento probl´em vyˇreˇsil.