1
Практикум по АКС часть 1
для студентов ГиДЗ курс 2
АКС-1 2 курс 3 семестр, 18нед, 8лк, 1лк/2лаб, зачет
1 |
Лекции |
Лабораторные |
2 |
лк1. Введ. Спектр э/магн. Излучения. Виды съемок. |
Про АКС. |
|
АФС как вид АКС. |
Лаб.№1. Построение оптического |
|
Устройство съемочной системы в общем виде. Затвор. |
изображения – задание домой. |
|
Объектив: элементы объективалинзы, диафрагма; |
|
|
основные характеристики: фокусное расстояние, |
|
|
диафрагменное число, светосила, угол изображения. |
|
|
Виды объективов. Вариообъективы (зумы) и простые |
|
3 |
объективы (фиксы). |
Лаб. №2. Параметры и характеристики |
|
||
|
|
объективов. Фокусное расстояние. Шкалы |
фотоаппаратавыдержек, диафрагменных
4лк2. Схема получения аналогового фотографического изображения. Строение светочувствительных материалов. Спектральные свойства фотоматериалов.
Фото-химическая обработка. Экспозиция. Треугольник экспозиции: диафрагма, выдержка, светочувствительность (ISO).
5
6Лк3 цифровой ФК – типы матриц по применяемой технологии:
ПЗС-матрица,
КМОП-матрица,
Live-MOS-матрица;
матрицы с пикселами различного
размера
Теория цвета. Видимый диапазон электромагнитного спектра. Характеристики цвета, классификация цветов в зависимости от их параметров. Цветовые модели:
аддитивная цветовая модель RGB, достоинства и недостатки, достоинства и недостатки. Понятие цветовой температуры. Баланс белого цвета.
‒трёхматричные системы, достоинства и недостатки трёх матриц по сравнению с одноматричными системами,
‒матрицы с мозаичными фильтрами,
‒матрицы с полноцветными пикселами:
‒многослойные матрицы
чисел. Диафр. числа отличаются в |
2 |
– |
|
освещенность в 2, вывести. Светосила. Сравнить светосилу двух объективов. Угол поля зрения. Вычислить угол поля зрения конкретного ф/ап.
КР-выписать с ф/ап все характеристики.
Лаб. №3. Изучение аналогового негативно-позитивного процесса.
Экспозиция. Треугольник экспозиции: диафрагма, выдержка, светочувствительность (ISO) . Зарядка. Съемка
Изучение ф/х процессов. Описание кусков сделать!
Фотохимическая обработка. Анализ полученных при разной экспозиции изображений.
‒ полноцветная RGB-матрица
7
8Лк4. ЦФК - получение цифрового изображения. Форматы цифровых изображений (JPEG, TIFF, RAW, DNG).
Характеристики матриц и цифровых изображений:
-физический размер матрицы разрядность,
‒разрешающая способность,
‒динамический диапазон
‒чувствительность
‒визуальный шум отношение сигнал/шум
9
10 |
Лк5. |
Градационные |
свойства |
|
|
светочувствительных приемников D0,SD γ,Lф. |
|||
|
Интегральная |
сенситометрия |
- |
назначение, |
приборы, порядок.
11
12Лк6. Структурные свойства ф/м: ореолы, зернистость, резкость фотоматериала. Разрешающая способность.
От чего зависит R. Для чего оно нужно
13
14 лк7. оптические характеристики ландшафта и атмосферы
15
16 Лк 8. Экспонометрический расчет. Светофильтры
17
18
2
печать
Лаб. №4. Светотехнические единицы:
световой поток, освещенность, сила света, яркость. Измерить люксметром освещенность. Рассчитать яркость. Контраст. Рассчитать контраст? Оптическая плотность. Экспозиция
Лаб. №5. Задачи про ЦФК – вычислить число оттенков, если разрядность, черно-белое изображение – какая разрядность представления
Лаб. №6. Градационные характеристики: число светочувствительности, коэффициент контрастности, фотографическая широта.
Впечатать. Проявить.
Измерить Построить ХК . Определить всё
Лаб. №7. Определение динамического диапазона ЦФК
Лаб. №8. Структурные характеристики. Определение разрешающей способности фотопленки.
Исследование под микроскопом
Лаб. №9. Разрешающая способность изображения, полученного ЦФК.
Лаб. №10. Влияние контраста объекта и светочувствительности ЦФК на разрешающую способность изображения.
Защита
1.Севастьянова Марина Николаевна, доцент кафедры аэрокосмических съемок, 428 ауд, с вопросами туда. Александрова Надежда Михайловна 101ауд.
2.курс рассчитан на два семестра, в конце этого семестра – зачет в зачетку, весной – экзамен за два семестра
3.курс лабораторный, лабораторные работы выполняются коллективами по 3-4 человека. Работы должны быть оформлены в индивидуальной тетради и защищены.
4.Защита работ – индивидуально с тетрадью, в которой оформлена лаб. работа
5.Оформление работы – выполнение заданий по практикуму АКСчасть1 в письменной форме.
6.Защита лаб.работ происходит в текущем порядке. Кто-то выполняет, кто-то с оформленной работой защищает
7.тетрадь общая, в одной общей тетради писать лекции и с другой стороны – лаб работы. При оформлении работ никаких листов, только тетрадь!!
8.вопросы к зачету выдам обязательно в середине семестра,
3
9.Учебники: СавиныхВ.П.-СтеценкоА.Ф.-КучкоА.С.- Аэфокосмические съемки; Павлов И.М.- Якубов Н.Т - Аэрофотография, РедькоА.В.- КонстантиноваЕ.В. - Фотографические процессы регистрации информации.
ЧАСТЬ 1........................................................................................................................... |
2 |
|
ЛАБ.РАБОТА 1. ПОСТРОЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ........................................... |
2 |
|
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА......................................................................................................................... |
3 |
|
ФИЗИЧЕСКАЯ ОПТИКА .............................................................................................................................. |
4 |
|
ЛИНЗА И СИСТЕМА ЛИНЗ .......................................................................................................................... |
4 |
|
ПОСТРОЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ.................................................................................................. |
6 |
|
ЛАБ. РАБОТА 2. ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТИВОВ..................................... |
7 |
|
1.ГЛАВНОЕ ФОКУСНОЕ РАССТОЯНИЕ ОБЪЕКТИВА. ........................................................................................8 |
||
2. |
ДИАПАЗОН ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ОТВЕРСТИЙ ................................................................................................ |
8 |
3. |
СВЕТОСИЛА......................................................................................................................................... |
9 |
4. |
УГОЛ ПОЛЯ ЗРЕНИЯ.............................................................................................................................. |
9 |
5. |
РАЗРЕШАЮЩАЯ СПООБНОСТЬ (СИЛА) ОБЪЕКТИВА................................................................................... |
10 |
ЛАБ. РАБОТА 3. ИЗУЧЕНИЕ АНАЛОГОВОГО НЕГАТИВНО-ПОЗИТИВНОГО ПРОЦЕССА....... |
10 |
|
1. |
СТРОЕНИЕ ГАЛОИДОСЕРЕБРЯНЫХ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ. .......................................................... |
11 |
2. |
ОБРАЗОВАНИЕ СКРЫТОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ............................................................................................... |
11 |
3. |
ПРОЦЕСС ПРОЯВЛЕНИЯ. ...................................................................................................................... |
12 |
|
3.1. Состав проявляющего раствора. ......................................................................................... |
12 |
|
3.2. Факторы, влияющие на процесс проявления...................................................................... |
14 |
4. |
ФИКСИРОВАНИЕ ПРОЯВЛЕННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ...................................................................................... |
15 |
5.ЭКСПОЗИЦИЯ. ТРЕУГОЛЬНИК ЭКСПОЗИЦИИ: ДИАФРАГМА, ВЫДЕРЖКА, СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ (ISO)........... |
15 |
|
ЛАБ. РАБОТА 4. СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ ........................................................... |
16 |
|
ЛАБ. РАБОТА 5. ИЗУЧЕНИЕ ЦФК................................................................................... |
19 |
|
1. |
ПРИНЦИП ПОЛУЧЕНИЯ ЦИФРОВОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ.................................................................................. |
20 |
2. |
УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО ФОТОАППАРАТА.............................................................................................. |
20 |
3. |
СВЕТОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО (УСТРОЙСТВА ФИКСАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ).................................................... |
20 |
4. |
ПРОЦЕССОР....................................................................................................................................... |
21 |
5. |
АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ................................................................................................ |
21 |
6. |
КАРТЫ ПАМЯТИ.................................................................................................................................. |
22 |
ЛАБ. РАБОТА 6. ГРАДАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ |
|
|
ПРИЕМНИКОВ................................................................................................................ |
22 |
|
1. |
СЕНСИТОМЕТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА. СЕНСИТОМЕТР ФСР-41.................................................................... |
22 |
|
1.1. Вычисление экспозиций в сенситометре............................................................................. |
23 |
|
1.2. Получение сенситограмм...................................................................................................... |
24 |
2. |
СЕНСИТОМЕТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА. ДЕНСИТОМЕТР ДП-1....................................................................... |
24 |
3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ СЕНСИТОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФОТОМАТЕРИАЛА.......................................... |
25 |
|
|
3.1. Сенситометрический бланк.................................................................................................. |
25 |
|
3.2. Построение характеристической кривой............................................................................. |
26 |
|
3.3. Определение плотности вуали D0........................................................................................ |
26 |
|
3.4. Определение числа светочувствительности ...................................................................... |
26 |
|
3.5. Определение коэффициента контрастности γ ................................................................... |
27 |
|
3.6. Определение фотографической широты Lф ....................................................................... |
27 |
ЛАБ. РАБОТА 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА ЦФК............................ |
27 |
|
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦФК И ИЗОБРАЖЕНИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ИМИ....................................................................... |
28 |
|
|
1. Формат хранения изображений............................................................................................... |
28 |
|
2.Формат матрицы и размер пикселя.......................................................................................... |
28 |
|
3. Оптическое разрешение и разрешающая способность ........................................................ |
29 |
|
4. Шумы матриц............................................................................................................................ |
29 |
|
5. Чувствительность матрицы..................................................................................................... |
29 |
|
6. Динамический диапазон матрицы........................................................................................... |
30 |
|
7. Глубина цвета........................................................................................................................... |
30 |
|
|
4 |
ЛАБ. РАБОТА 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ФОТОПЛЕНКИ............. |
30 |
|
1.ТЕСТ-ОБЪЕКТ ..................................................................................................................................... |
31 |
|
2. |
РЕЗОЛЬВОМЕТР РП-2М....................................................................................................................... |
31 |
3. |
ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ.................................................................................................................... |
31 |
|
3.1. Подготовка резольвометра к работе.................................................................................... |
32 |
|
3.2. Порядок работы на приборе................................................................................................. |
32 |
|
3.3. Порядок резольвометрических измерений.......................................................................... |
32 |
ЛАБ. РАБОТА 9. РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ, ПОЛУЧЕННОГО ЦФК..34 |
||
ЛАБ. РАБОТА 10. ВЛИЯНИЕ КОНТРАСТА ОБЪЕКТА И СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЦФК НА |
||
РАЗРЕШАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ........................................................... |
35 |
|
ЧАСТЬ 1........................................................................................................................... |
2 |
|
ЛАБ.РАБОТА 1. ПОСТРОЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ........................................... |
2 |
|
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА......................................................................................................................... |
3 |
|
ФИЗИЧЕСКАЯ ОПТИКА .............................................................................................................................. |
4 |
|
ЛИНЗА И СИСТЕМА ЛИНЗ .......................................................................................................................... |
4 |
|
ПОСТРОЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ.................................................................................................. |
6 |
|
ЛАБ. РАБОТА 2. ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТИВОВ..................................... |
7 |
|
1.ГЛАВНОЕ ФОКУСНОЕ РАССТОЯНИЕ ОБЪЕКТИВА. ........................................................................................8 |
||
2. |
ДИАПАЗОН ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ОТВЕРСТИЙ ................................................................................................ |
8 |
3. |
СВЕТОСИЛА......................................................................................................................................... |
9 |
4. |
УГОЛ ПОЛЯ ЗРЕНИЯ.............................................................................................................................. |
9 |
5. |
РАЗРЕШАЮЩАЯ СПООБНОСТЬ (СИЛА) ОБЪЕКТИВА................................................................................... |
10 |
ЛАБ. РАБОТА 3. ИЗУЧЕНИЕ АНАЛОГОВОГО НЕГАТИВНО-ПОЗИТИВНОГО ПРОЦЕССА....... |
10 |
|
1. |
СТРОЕНИЕ ГАЛОИДОСЕРЕБРЯНЫХ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ. .......................................................... |
11 |
2. |
ОБРАЗОВАНИЕ СКРЫТОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ............................................................................................... |
11 |
3. |
ПРОЦЕСС ПРОЯВЛЕНИЯ. ...................................................................................................................... |
12 |
|
3.1. Состав проявляющего раствора. ......................................................................................... |
12 |
|
3.2. Факторы, влияющие на процесс проявления...................................................................... |
14 |
4. |
ФИКСИРОВАНИЕ ПРОЯВЛЕННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ...................................................................................... |
15 |
5.ЭКСПОЗИЦИЯ. ТРЕУГОЛЬНИК ЭКСПОЗИЦИИ: ДИАФРАГМА, ВЫДЕРЖКА, СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ (ISO)........... |
15 |
|
ЛАБ. РАБОТА 4. СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ ........................................................... |
16 |
|
ЛАБ. РАБОТА 5. ИЗУЧЕНИЕ ЦФК................................................................................... |
19 |
|
1. |
ПРИНЦИП ПОЛУЧЕНИЯ ЦИФРОВОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ.................................................................................. |
20 |
2. |
УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО ФОТОАППАРАТА.............................................................................................. |
20 |
3. |
СВЕТОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО (УСТРОЙСТВА ФИКСАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ).................................................... |
20 |
4. |
ПРОЦЕССОР....................................................................................................................................... |
21 |
5. |
АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ................................................................................................ |
21 |
6. |
КАРТЫ ПАМЯТИ.................................................................................................................................. |
22 |
ЛАБ. РАБОТА 6. ГРАДАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ |
|
|
ПРИЕМНИКОВ................................................................................................................ |
22 |
|
1. |
СЕНСИТОМЕТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА. СЕНСИТОМЕТР ФСР-41.................................................................... |
22 |
|
1.1. Вычисление экспозиций в сенситометре............................................................................. |
23 |
|
1.2. Получение сенситограмм...................................................................................................... |
24 |
2. |
СЕНСИТОМЕТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА. ДЕНСИТОМЕТР ДП-1....................................................................... |
24 |
3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ СЕНСИТОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФОТОМАТЕРИАЛА.......................................... |
25 |
|
|
3.1. Сенситометрический бланк.................................................................................................. |
25 |
|
3.2. Построение характеристической кривой............................................................................. |
26 |
|
3.3. Определение плотности вуали D0........................................................................................ |
26 |
|
3.4. Определение числа светочувствительности ...................................................................... |
26 |
|
3.5. Определение коэффициента контрастности γ ................................................................... |
27 |
|
3.6. Определение фотографической широты Lф ....................................................................... |
27 |
ЛАБ. РАБОТА 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА ЦФК............................ |
27 |
|
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦФК И ИЗОБРАЖЕНИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ИМИ....................................................................... |
28 |
|
|
1. Формат хранения изображений............................................................................................... |
28 |
|
2.Формат матрицы и размер пикселя.......................................................................................... |
28 |
|
|
5 |
3. |
Оптическое разрешение и разрешающая способность ........................................................ |
29 |
4. |
Шумы матриц............................................................................................................................ |
29 |
5. |
Чувствительность матрицы..................................................................................................... |
29 |
6. |
Динамический диапазон матрицы........................................................................................... |
30 |
7. |
Глубина цвета........................................................................................................................... |
30 |
ЛАБ. РАБОТА 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ФОТОПЛЕНКИ............. |
30 |
|
1.ТЕСТ-ОБЪЕКТ ..................................................................................................................................... |
31 |
|
2. РЕЗОЛЬВОМЕТР РП-2М....................................................................................................................... |
31 |
|
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ.................................................................................................................... |
31 |
|
3.1. Подготовка резольвометра к работе.................................................................................... |
32 |
|
3.2. Порядок работы на приборе................................................................................................. |
32 |
|
3.3. Порядок резольвометрических измерений.......................................................................... |
32 |
|
ЛАБ. РАБОТА 9. РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ, ПОЛУЧЕННОГО ЦФК..34 |
||
ЛАБ. РАБОТА 10. ВЛИЯНИЕ КОНТРАСТА ОБЪЕКТА И СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЦФК НА |
||
РАЗРЕШАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ........................................................... |
35 |
|
ЧАСТЬ 1 Лаб.работа 1. Построение оптического изображения
ЗАДАНИЕ: Геометрическими построениями определить положение изображения, полученного с помощью линзы. Описать свойства полученного изображения: увеличенное или уменьшенное, прямое или перевернутое, действительное или мнимое.
1.Построить изображение отрезка - предмета AB, расположенного перед собирающей линзой, так что расстояние от предмета до линзы: d > 2F.
2.
Построить изображение отрезка - предмета AB, расположенного перед собирающей линзой, так что расстояние от предмета до линзы: d = 2F.
3.Построить изображение отрезка - предмета AB, расположенного перед собирающей линзой, так что расстояние от предмета до линзы: F < d < 2F.
4.Построить изображение отрезка - предмета AB, расположенного перед собирающей линзой, так что расстояние от предмета до линзы: d = F.
5.Построить изображение отрезка - предмета AB, расположенного перед собирающей линзой, так что расстояние от предмета до линзы: d < F.
6.Построить изображение отрезка - предмета AB, расположенного перед рассеивающей линзой.
Наука о законах распространения света — оптика — в зависимости от круга рассматриваемых явлений делится на физическую, имеющую дело с волновой природой света, и геометрическую, рассматривающую свет как поток частиц, распространяющихся по прямой линии.
∙Физическая оптика может объяснять: интерференцию, поляризацию, дифракцию, дисперсию.
∙Геометрическая оптика рассматривает явления, основанные на простейших представлениях о
световых лучах, в ней приняты понятия луч и светящаяся точка, объясняется образование оптических изображений, возможно вычислить аберрации оптических систем и разработать методы их исправления.
Втеории оптических приборов и вопросов распространения света значение имеют волновые представления, а в вопросах поглощения и фотохимического воздействия света приходится считаться преимущественно с квантовым характером света.
6
Геометрическая оптика.
Принципиальной основой для сближения геометрии с учением о свете явилась прямолинейность распространения света (что доказывает, например, явление тени или козырек от солнца, который бы не помог, если бы лучи огибали препятствие).
Светящейся точкой называется источник света, размером которого из-за малости можно пренебречь. Лучом называется направление, в котором распространяется свет. Это допустимо в случае, когда длина световой волны намного меньше размеров неоднородностей. Законы геометрической оптики позволяют создать упрощённую и в большинстве случаев достаточно точную теорию оптических систем.
Геометрическая оптика основана на трех опытно установленных положениях: - в однородной среде свет распространяется прямолинейно;
- на границе двух сред, если граница представляет собой идеально гладкую поверхность, луч может претерпеть отражение, преломление и поглощение;
- световые волны распространяются независимо.
В общем случае световой поток, падающий на образец, делят на три компоненты :
Ф0 = Ф (отражение)+Ф (поглощение) +Фτ (пропускание) = Ф0+ Ф0 + τФ0 (1)
|
Фρ |
|
Фα |
Фτ |
|
|
Ф0 |
, = |
Ф0 |
Ф0 |
, соответственно, коэффициенты отражения, поглощения и |
где = |
, |
τ= |
|||
пропускания. |
|
|
|
|
|
|
Фτ |
|
Ф0 |
При направленном пропускании, когда рассеянием можно пренебречь, |
называется |
прозрачностью среды τ. Очевидно, что 0+ 0 + τ0=1. Все коэффициенты зависят от длины волны.
Рис.2 Закон отражения света.
Луч света в однородной среде прямолинеен до тех пор, пока он не дойдет до границы двух сред. На границе двух сред луч меняет свое направление. Часть света (а в ряде случаев и весь свет) возвращается в первую среду. Это явление называется отражением света. Одновременно свет частично проходит во вторую среду, меняя при этом направление своего распространения - преломляется. Показатель преломления: это константа, не связанная с углом падения светового луча, указывающая на показатель преломления преломляющей среды по сравнению со средой, из которой исходит луч n=sin i/sin r.
Зеркальное и диффузное отражение.
7
В зависимости от свойств границы раздела между двумя средами отражение может иметь различный характер. Если граница имеет вид поверхности, размеры неровностей которой меньше длины световой волны, то она называется зеркальной. Лучи света, падающие на такую поверхность узким параллельным пучком, идут после отражения также по близким направлениям. Такое направленное
отражение |
называют зеркальным. |
Если же |
размеры неровностей больше |
длины волны |
света, то после отражения |
лучи света идут |
по всевозможным |
направлениям. |
Такое отражение называют |
рассеянным |
или диффузным. |
Рассеяние |
света - изменение |
характеристик |
потока излучения (изменение |
направления |
распространения света, |
поляризация |
света), при его |
взаимодействии |
с веществом. Часто Р. с. |
воспринимается как несобственное свечение среды. Именно благодаря диффузному отражению (рассеянию) света мы можем видеть предметы, которые сами не излучают свет. В малой степени рассеяние света имеет место при его отражении даже от самой гладкой поверхности, например, от обычного зеркала. Тела, не вызывающие диффузного рассеяния невидимы, как невидим чистый без пыли воздух, чистые зеркала.
света. Следствие призму.
спектра, n
распределение цветов в спектре. Изучение этого спектра привело И. Ньютона (1672) к открытию Дисперсии света.
Дифракция Д.света - явления, наблюдающиеся при распространении света мимо резких краёв непрозрачных или прозрачных тел, сквозь узкие отверстия. При этом происходит нарушение прямолинейности распространения света, т. е.
отклонение от законов геометрической оптики. Вследствие Д. с. при освещении непрозрачных экранов точечным источником света на границе тени, где, согласно законам геометрической оптики, должен был бы происходить скачкообразный переход от тени к свету, наблюдается ряд светлых и тёмных дифракционных полос. Поскольку дифракция свойственна всякому волновому движению, открытие Д. явились одним из основных доказательств волновой природы света.
Интерференция света – совместное действие двух или нескольких пучков света, при котором пучки могут усиливать или ослаблять друг друга в
зависимости от соотношения между фазами взаимодействующих световых волн.
Поляризация света – выделение колебаний световых волн, идущих в одной плоскости, из колебаний, происходящих во всех плоскостях, путем отражения, преломления или пропускания света через кристаллические тела. Световые волны поперечны, т.е. перпендикулярны линии распространения и обычно расположены во всех плоскостях. При отражении света от различных неметаллических поверхностей характер движения световых волн меняется – часть отраженного света меняет ориентацию и из естественного света выделяются волны с одним направлением колебаний, т.е. ориентированные в какой-либо одной плоскости.
8
Линза и система линз
Основой любого объектива является оптическая линза — кусок стекла или другого прозрачного материала со сферическими поверхностями либо сферической и плоской поверхностями. Объектив, как правило, состоит из системы линз (и или зеркал), подобранных специально для уменьшения искажений.
Линзы по характеру действия делятся на собирательные (положительные) и рассеивающие (отрицательные). У положительных осевая толщина больше, чем толщина края, у отрицательных – наоборот.
Выпуклая Двояковыпуклая Выпуклый мениск
Собирательные
линзы
Вогнутая Двояковогнутая Вогнутыймениск
Рассеивающие
линзы
Каждая точка освещаемого предмета отбрасывает лучи во все стороны. Часть этих лучей в виде расходящихся конусообразных пучков попадает на переднюю поверхность линзы. Каждый такой пучок оказывается внутри фотоаппарата пучком сходящимся. В точке схождения лучей оказывается изображение той точки, из которой эти лучи исходят. Изображение всех отдельных точек предмета и составляет изображение предмета в целом.
Преломляющая способность линзы зависит от кривизны поверхностей линзы и от преломляющей способности материала, из которой сделана линза. Место изображения и его размер зависят также и от удаленности предмета.
Свойства линз определяются некоторыми точками, линиями и плоскостями.
∙Радиусами линзы называются радиусы кривизны ограничивающих линзу сферических поверхностей r1 и r2.
∙Главной оптической осью линзы называется прямая О1О2, проходящая через центры кривизны
линзы. Главная оптическая ось линзы является ее осью симметрии. В фотографических объективах, состоящих из нескольких линз, крайне важно, чтобы оптическая ось каждой линзы идеально совпадала с оптическими осями всех других линз. Для поддержания надлежащей оптической соосности необходима точная конструкция тубуса объектива .
∙ Вершинами линзы называются точки пересечения поверхностей линзы А и В c её главной оптической осью.
∙ Параллельный пучок лучей - группа световых лучей, падающих параллельно оптической оси из бесконечно удаленной точки.
∙ Главные плоскости линзы – плоскости,
перпендикулярные к главной оптической оси, проходящие через точки К и К, образованные пересечением параллельных лучей, падающих на линзу и продолжением преломленных линзой лучей. Рассмотрим рисунок:
О1О2 — главная оптическая ось линзы Луч А, идущий параллельно главной
оптической оси, падает на линзу в точке В, преломляется на первой поверхности линзы, идёт внутри линзы от точки В к точке С, преломляется
9
на второй поверхности линзы и пересекает главную оптическую ось в точке F . Таким образом, луч а преломляется в линзе дважды. Реальные оптические системы содержат большее количество линз, и, соответственно, поверхностей преломления — ещё больше. Чтобы упростить моделирование преломления, найдём точку h , которая является пересечением входящего и выходящего из линзы луча. Плоскость H перпендикулярная главной оптической оси и проходящая через точку h
наз. главной плоскостью линзы
.
∙Главная точка линзы – пересечение главной плоскости линзы с главной оптической осью.
∙Главный фокус линзы – точка на оптической оси, в которой соберется после преломления в линзе направленный на линзу пучок лучей, идущий параллельно главной оптической оси.
∙Фокальная плоскость – проходит перпендикулярно главной оптической оси соответственно через
главный передний и задний фокусы. Или это изображение плоскости, бесконечно удаленной от линзы
∙Фокусное расстояние – расстояние от главной точки линзы до главного фокуса вдоль оптической оси. Переднее и заднее фокусное расстояние.
R1 и R2 – передняя и задняя поверхности объектива; S1 и S2 – передняя и задняя главные (узловые) точки; F1 и F2 – передний и задний главные фокусы; H1 и H2 – главные плоскости объектива (они проходят через точки S1 и S2 перпендикулярно главной оптической оси).
Фокусное расстояние линзы зависит от коэффициента преломления материала, из которого изготовлена линза и радиусов ее кривизны
(Эту формулу также называют формулой тонкой линзы.) Величина фокусного расстояния
положительна для собирающих линз, и отрицательна для рассеивающих. Величина 
называется оптической силой линзы. Оптическая сила линзы измеряется в диоптриях, единицами измерения которых м−1.
Фокусное расстояние определяет масштаб изображения. Для случая, когда расстояние до объекта L много больше фокусного расстояния f: 1/ m = f/L.