Растр (от лат. rastrum - грабли) - решётка, обычно служащая для пространственного структурного преобразования проходящего
через неё или отражённого ею направленного пучка лучей. Решётчатые структуры,
взаимодействующие не со световыми, а с другого рода излучениями,
соответственно наз. рентг., акустическими и другими растрами. Изображение, промодулированное
растром, наз. растровым изображением, а сам процесс получения такого изображения
наз. растрированием.
Решетки оптических растров формируются из большого числа
однотипных элементов (отверстий, линз, призм, зеркал и др.), определённым образом
расположенных на к--л. поверхности - плоской, цилиндрич., сферич. и др. формы.
В зависимости от вида элементов растра подразделяются на щелевые, линзовые, призматич.,
зеркальные и т. д. Геом. структура решёток, образующих растр, разнообразна.
Нек-рые типы плоских растров см. на рис. 1. Если элементы растра представляют собой ряд параллельных линий,
то растр наз. линейным (а), если элементы расходятся в виде лучей из одного общего центра,
растр называется радиальным
(б), если элементы выполнены в виде концентрич. колец, - кольцевым (в).
Элементы растра в виде ячеек могут быть образованы пересечением линейных растров
(д). При пересечении двух систем параллельных линий (линиатуры)
под углом 90° образуется растр ортогональной структуры (г); элементы растра
могут располагаться в шахматном порядке (е)и др. разл. образом.
Растры, составленные из шестиугольных элементов (в виде сот), называютя
гексагональными (ж). Элементы растра могут представлять собой
хаотически распределённые ячейки неправильной формы; такой зернистый растр,
применяемый
в полиграфии, наз. корновым (з). Распределение элементов в плоскости
растра может подчиняться разл. закономерностям в зависимости от назначения растра.
Так, распределение элементов одномерного растра Жирара (и), применяемого в спектромонохроматорах,
описывается косинусоид-ной функцией соspx2, более сложное
распределение гиперболич. двухмерного растра Жирара показано на рис. 1, к.
Существуют растры, элементы к-рых не имеют чётких
границ; напр., прозрачный участок постепенно переходит в непрозрачный - такие
растры называются полутоновыми. Если в пределах прозрачного участка элемента
растра постепенно изменяется показатель преломления среды, то растр наз. фазовым. Элементы растра могут
группироваться для выделения определ. участка спектра и определенного типа поляризации;
такие растры наз. соответственно цветными и поляризационными.
Осн. геом. характеристики растра: форма поверхности,
тип составляющих его элементов, структура и распределение элементов по поверхности.
Осн. оптич. характеристики растра: период, скважность, геом. форма и размеры его
элементов.
Оптич. эффект действия растра зависит от типа и условий
использования. Пучок света, прошедший через растр (или отражённый им), разбивается
на отд. дискретные пучки (дискретизуется).
На близком расстоянии от растра распространение такого дискретизованного пучка подчиняется
преобразованию по законам геом. оптики. Однако на значит. расстоянии от растра.
дифракц.
явления и интерференция изменяют пространственную структуру дис-кретизованного
пучка. Регулярные растры на больших расстояниях работают как дифракционные решётки.
В связи с этим различают контактные растры, проекционные и растры - дифракц.
решётки.
При контактном наложении двух растров с периодич.
структурами образуются комбинац. полосы муара (рис. 2), повторяющие в увелич.
масштабе структуру совмещаемых растров. Интервал следования комбинац. полос w зависит от периодов
растра a1 и a2
и угла f между направлениями их линиатуры соответственно:
Образование муара применяется в технике для контроля
очень малых угл. и линейных перемещений. Растры используются для получения цветных
телевиз. изображений, для изготовления сте-реоскопич. фотографий, для печати
типографским способом полутоновых изображений, для получения контрастных рентг.
изображений и для решения др. оптич. задач. В полиграфии оптич. полутоновое
изображение разбивается растром на отд. дискретные элементы. Изображение, состоящее
из таких элементов, позволяет передавать градации яркости полутонового изображения
с помощью элементов одинаковой светлоты, но различной величины. Сопряжение растра
с экранами или др. Растр образует растровые оптические системы, обладающие рядом
особых оптических свойств.
Н. А. Валюс
|
|
 |
