Увидеть невидимое

Самолет парил в воздухе. Он выполнял сложные фигуры высшего пилотажа: «горку», «мертвую петлю», «бочку». Легкий и стремительный, он то исчезал из поля зрения, то мгновенно приближался. Что же тут удивительного? Ничего, если бы... Если бы самолет не был прозрачным.

Вот он мчится горизонтально, а сквозь корпус видно противоположное крыло.

Этого самолета вообще не существует в природе. Его никогда и не было. А вот спутник, который тоже никогда не существовал.

Спутник, медленно вращаясь, проплывал на экране. Он не был прозрачным в отличие от самолета.

Экран мигнул несколько раз и потух. Просмотр короткого фильма закончился.

Изображение этих объектов создала вычислительная машина. Правда, не «додумала» и сделала самолет прозрачным. Изображая спутник, вычислительная машина уже рисовала только видимые линии.

Вы представляете возможности применения этого метода? Огромный коллектив трудится над созданием одного самолета. Результат труда авиаконструкторов — все цифры и чертежи, которые описывают пока не существующий летательный аппарат, — нужно ввести в вычислительную машину. Несколько десятков минут — и на экране появится внешний вид этого самолета. Или, предположим, можно без помощи линзы получить увеличенное изображение необходимого предмета. Ничего не показывающие цифры машина превращает в изображение.

Это только одна тема, которой занимается новая научная дисциплина — иконика.

Иконика родилась совсем недавно, а вот необходимость в ней ученые и практики ощущали десятилетиями. Бывало, смотришь старый фильм, где фигуры мелькают темными пятнами, и жалеешь, что навсегда утеряны уникальные кадры. А как часто еще можно встретить в газетах технически плохие фотоснимки! Плохое изображение наносит ущерб не только истории и эстетике, но и телевидению, космовидению и даже... медицине. Попробуй разбери на плохом рентгеноснимке, какова длина перелома кости. Иконика как раз и призвана максимально приблизить качество передаваемого изображения к оригиналу.

Еще 134 года назад не знали, что такое фотоаппарат. Первые передачи телеизображения проводились в 1925 году. Сейчас мы смотрим телепередачи с Луны по космовидению. Системы воспроизведения изображений развиваются очень быстрыми темпами. Теперь появились вычислительные машины, воспроизводящие изображение. Кому-то надо их изучать, совершенствовать. Иконике необходимо решать теоретические вопросы оптимальных систем воспроизведения изображений. Причем ей должно быть все равно, какая это система — оптическая или рентгеноустановка, теле- или фото. С помощью вычислительных машин не только создают новые изображения, но и улучшают существующие. Вот старый фотоснимок. Изображение зернистое, качество его плохое. При помощи обыкновенного фототелеграфного аппарата записывают это изображение в виде цифр и вводят эти данные в вычислительную машину. Она обрабатывает информацию и световым лучом рисует на фотобумаге снимок. Но разве можно сравнить его с тем, первым! Изображение стало четким, появились детали, которые прежде не были видны. Однажды обработали таким методом рентгеноснимок поврежденной кости. Врачи потом уверяли, что характер перелома стал виден очень хорошо.

Заведующий лабораторией показывает альбомы с кинокадрами, образцы улучшенных фотоснимков.

— Но чтобы не сложилось неправильное представление об иконике, следует сказать, что она занимается не только улучшением изображения при помощи вычислительных машин. Существуют и другие подходы.

Задумывались ли вы когда-нибудь над тем, какой долгий путь проходит изображение, прежде чем попасть на экран вашего телевизора? Предположим, показывают демонстрацию на Красной площади для жителей Дальнего Востока. Из передающей камеры сигнал попадает на передвижную телестанцию. Оттуда — в Останкинский телецентр. Затем его принимает спутник «Молния-1». Со спутника сигнал поступает на одну из приемных станций «Орбита». Потом этот сигнал передается при помощи ретрансляторов, пока не поступит на антенну комнатного телевизора. А насколько было бы проще, если бы изображение шло с ретранслятора спутника сразу на антенну телевизора! Эту проблему можно решать двумя путями. Чтобы сигнал достиг телевизора, нужно, чтобы он был огромной мощности. Это один путь, которым, кстати, пошли американские ученые. Но для этого приходится увеличивать вес передающей аппаратуры. Такой спутник будет стоить очень дорого. Мы пошли другим путем. Как снизить мощность сигнала без ухудшения качества изображения? Этого можно добиться, если увеличить эффективность кодирования сигнала. И спутник станет легче, и изображение лучше!

А еще можно установить в телевизоре фильтр. Антенна телевизора принимает сигнал с помехами, все помехи задерживает фильтр, а на экране появляется хорошее изображение. Как это сделать? Над этим сейчас и думают.

Пробовали применить линейный фильтр. Изображение улучшается, но исчезает резкость. А вот с нелинейной фильтрацией повезло. Какое богатство оттенков, четкость линий! Придется-таки делать телевизоры с фильтрами.

Все эти проблемы иконике по плечу.

Увидеть невидимое, то, что скрывает от нас природа, — задача всех наук. Но только одна иконика восприняла эти слова буквально.