Download (2495Kb) - tuprints - Technische Universität Darmstadt

94 Kapitel 7. RGB-Projektionsschirme
7.2 Berechnung optimaler Beugungseffizienzen
In Abschnitt 2.4 wurde ausführlich dargestellt, in welcher Art und Weise das Farbempfinden
des menschlichen Auges arbeitet und wie Farbe quantitativ erfasst werden kann.
In diesem Kapitel soll nun die spektrale Beugungseffizienz von Hologrammen berechnet
werden, welche optimale Ergebnisse in Bezug auf Farbtreue bei der Verwendung als Aufprojektionsfläche
liefert.
Hierzu wird ein Algorithmus vorgestellt, mit dem für holografische Mischfarben die zugehörigen
Belichtungsdosen in einzelnen Laserwellenlängen ermittelt werden können. Frühere
Untersuchungen in dieser Richtung vernachlässigten hierbei oft die bei der Rekonstruktion
verwendete Lichtquelle oder vernachlässigten die Bandbreite der Hologramme.
Einige Ansätze zur Einbeziehung der Rekonstruktions-Lichtquelle wurden beispielsweise
von Steijn et al.[46] und Hubel und Solymar[48] gemacht. Hierbei wurde jedoch lediglich
eine rekonstruierende Lichtquelle (Overhead-Projektor, Normlichtart A und C) zur
Abschätzung des holografischen Farbeindrucks miteinbezogen; eine Optimierung bezüglich
der Effizienz oder der Wiedergabe mit komplexeren Spektren fand nicht statt.
Für die Betrachtung des Farbeindrucks bei Aufprojektion sind diese Untersuchungen allerdings
nicht ausreichend. Die Bandbreite der Hologramme hat im Zusammenspiel mit
den Spektren der Projektionssysteme einen ganz erheblichen Einfluss auf den Farbeindruck
des Betrachters und die Gesamteffizienz des Systems. Aus diesem Grund wird im
Folgenden eine realistische Modellierung von RGB-Hologrammen mit der Kogelnik-Theorie
implementiert; diese können anschließend auf das verwendete Projektionssystem optimiert
werden.
Zur Abstimmung der Hologramme auf die Spektren der Projektionssysteme können zwei
unabhängige Parameter variiert werden, nämlich die Lage und die relative Höhe der Beugungseffizienz-Peaks
zueinander. Wie in Kapitel 6 dargestellt wurde, teilt sich die verfügbare
Brechungsindexmodulation auf mehrere, gleichzeitig eingeschriebene Hologramme reproduzierbar
auf. Weiterhin können diese Multiplexhologramme im Rahmen der Kogelnik-
Theorie beschrieben werden.
Aus diesen Überlegungen heraus wurde ein auf der Kogelnik-Theorie basierendes Modell
eines trichromatischen Hologramms erstellt, welches folgende Freiheitsgrade in Form von
5 unabhängigen Parametern (R, G, B, nR, nB) besitzt:
• die spektrale Lage eines Hologramms (R) im Bereich von 600nm - 700nm
• die spektrale Lage eines Hologramms (G) im Bereich von 500nm - 600nm
• die spektrale Lage eines Hologramms (B) im Bereich von 400nm - 500nm
• der relative Anteil (nR) verfügbarer Brechungsindexmodulation für Hologramm R
• der relative Anteil (nB) verfügbarer Brechungsindexmodulation für Hologramm B