Zadanie Na fotografiách zachytávajúcich lampu svietiacu v tme sú niekedy vidieť lúče svetla vychádzajúce z jej stredu Preskúmajte a vysvetlite tento jav httpsencryptedtbn0gstaticcomimagesqtbnANd9GcR9shyzQlHahtiB6GwSaJyjYOYBUV9XL9uenHAYNWr6XYOts ID: 789334
Download The PPT/PDF document "14. Žiarivá lampa František Kundracik" is the property of its rightful owner. Permission is granted to download and print the materials on this web site for personal, non-commercial use only, and to display it on your personal computer provided you do not modify the materials and that you retain all copyright notices contained in the materials. By downloading content from our website, you accept the terms of this agreement.
Slide1
14. Žiarivá lampa
František Kundracik
Slide2Zadanie
Na fotografiách zachytávajúcich lampu svietiacu v tme sú niekedy vidieť lúče svetla vychádzajúce z jej stredu. Preskúmajte a vysvetlite tento jav.
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcR9shy_zQlHahtiB6GwS_-aJyjYOYBUV9XL9uenHAYNWr6XYOts
Slide3Príčina javu
Príčinou javu je
ohyb svetla na otvore objektívu
Ohyb svetla – je výrazný ak je prekážka porovnateľná s vlnovou dĺžkou svetla
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSpObzmRBIHSTm6-S72O3w4h5ychXwSIWdPE02AGWuRQM730fs0sw
Slide4Príčina javu
Ako je to možné, keď vlnová dĺžka je typicky 0,5 mikrometra a priemer šošovky aspoň cca 0.5 cm (100x viac)?
Ohybový uhol je malý, aj na senzore bude ožiarená plocha malá:
Pre 0.5cm objektív a 0.5 mikrometra vlnovú dĺžku a ohniskovú vzdialenosť 50 mm,
x
= 0.05mm = 50 mikrometrov
Rozmer pixelu - typicky 5-10 mikrometrov, čiže
ohybový jav má 10-20
pixlov
– veľmi výrazný jav
Slide5Ako docieliť výrazný efekt
Malý priemer otvoru objektívu D (čiže veľké clonové číslo, napr. f/22)
Dlhá ohnisková vzdialenosť f
http://static.bhphotovideo.com/explora/explora/sites/default/files/22_4.jpg
Slide6Prečo nie je ohybový jav kruhový?
Lebo ani otvor objektívu nie je kruhový – je tam lamelová clona
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRnhU2UbGFkTqA6A2ogwrHbZN-7QNZfrmQx-5lhuB548mXm1VdhiQ
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQqMLtY1o-VsUDqJGsq589n-tlSMngPoyBTTHUW48rEU8yBZYUPLw
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTzGIwqrkFjx9jMdTUaa00LYLFtbZBYrpe-pkJC-_uUmJmJs84e
Slide7Prečo nie je ohybový jav kruhový?
Ďalekohľady nemajú lamelové clony
Ale majú nepriehľadné prekážky v tubuse (pomocné zrkadlo a jeho držiaky)
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSWwaJ7vVITOLVNDZRzC5rjxCqyGEoyKv4JRJ2BDeJx1147BIPW8g
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTUJfZDMkXqRP3w_m_hyhXQcetu_mZv9h_AZZasSZi_KJFhzPZWeA
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTZQW7XkRdUysMaWEX71FmyC3qKSVFknRLKNZwymKHBIh_8vXTp
Slide8Ako súvisí počet „lúčov“ s počtom lamiel (prekážok)?
Párny počet lamiel – počet lúčov je rovný počtu lamiel
Nepárny počet lamiel – počet lúčov je dvojnásobný, než počet lamiel
https://en.wikipedia.org/wiki/Diffraction_spike
Slide9Vieme tvar a počet lúčov vypočítať?
Áno, najjednoduchšie je to vtedy, ak:
Zdroj svetla je ďaleko a je bodový
Obraz je na senzore zaostrený
Vtedy:
obraz lúčov je 2D
Fourierovou
transformáciou obrazu otvoru
Teória – vysokoškolské učebnice optiky, ale dajú sa využiť grafické programy, ktoré vedia urobiť FT obrázku, napríklad FTL-SE (je
free
)
https://en.wikipedia.org/wiki/Diffraction_spike
Slide10Postup výpočtu
Nakresliť obrázok otvoru v grafickom programe
Slide11Postup výpočtu
2. Otvoriť obrázok otvoru vo FTL-SE
Slide12Príklady výsledkov
Slide13Čo s úlohou?
Zvládnuť nafotenie javu
Meniť clonové číslo a vyhodnotiť zmeny
Skúsiť dať tesne pred objektív clonu vlastného tvaru (tesne = vzdialenosť k objektívu je oveľa menšia, než jeho ohnisková vzdialenosť – môže byť problém s mobilom)
Vypočítať očakávaný tvar lúčov a porovnať s nafotenýmiPokročilé: odstrániť lúče z obrázka alebo pridať lúče do obrázka metódami
konvolúcie
a
dekonvolúcie
(
http://www.deconvolve.net/index.html)
Pozor – lúče vznikajú aj iným spôsobom – prechodom rovnobežných lúčov cez otvory v prekážke + skreslenie perspektívouĎakujem za pozornosť