Яркость и освещенность оптических изображений

Яркость и освещенность оптического изображения. [c.154]

Единицы измерения введенных фотометрических величин зависят, естественно, от выбора системы единиц. В системе СИ поток измеряется в ваттах, освещенность и светимость — в Вт/м , сила света — в Вт/ср, яркость и интенсивность — в Вт/(м -ср). Отметим, однако, что в оптических экспериментах сравнительно редко возникает необходимость подсчета потока, проходящего через поверхности с линейными размерами порядка метра. Как правило, речь идет о поверхностях с размерами порядка сантиметра (линзы, зеркала и другие элементы приборов) либо миллиметра (изображение). Поэтому отнесение мощности к неудобно, и в научной литературе часто используются единицы Вт/см = 10 Вт/м и Вт/мм = = 10 Вт/м [c.50]

Рис. 14.22. К выводу зависимости освещенности изображения от яркости предмета и параметров оптической системы.

Т. е. преобразование Фурье распределения освещенности на изображении равно произведению преобразований Фурье распределения яркости на объекте и аппаратной функции. Отсюда вытекает, ЧТО оптическая система играет роль фильтра частот при заданных ц и v, т. е. частоте н направлению штрихов, i = оа, [c.622]

Частотно-контрастной характеристикой (ЧКХ) оптической системы называется характеристика качества изображения, показывающая изменения в изображении контраста в сравнении с контрастом предмета в зависимости от пространственной частоты, т. е. от числа чередующихся светлых (белых) и черных полос на единицу длины. Обычно таким предметом является штриховая мира или какая-либо другая периодическая решетка абсолютного контраста (К — 1), яркость или освещенность изображе-ния полос которых измеряется, а контраст в изображении определяется формулой [c.193]

Для оценки освещенности изображения следует иметь в виду, конечно, и потери на поглощение и отражение в оптической системе объектива. Потери на поглощение в стекле, правда, настолько малы, что принимать во внимание их вряд ли имеет смысл. Потери же при отражении света на многочисленных преломляющих поверхностях объектива могут достигать значительных величин. Так, например, при объективе, состоящем из четырех линз, т. е. имеющем восемь преломляющих поверхностей, яркость выходящего пучка может составлять только 66% от входящего пучка. [c.30]

Светосила щелевого спектрального прибора. При фотографической регистрации сведения о спектральном составе исследуемого излучения получаются в результате измерений плотности почернения фотослоя, на котором фокусируется спектр. Плотность почернения зависит от распределения освещенности на фокальной поверхности камерного объектива Яркость изображений, наблюдаемых на экране электронно-оптического преобразователя (ЭОП) или телевизора, также определяется освещенностью, создаваемой в каждой точке фотокатода ЭОПа или передающей трубки. Поэтому важно знать зависимость освещенности изображений входной щели, образующих спектр на фотослое или фотокатоде от параметров оптической системы спектрального прибора и условий измерений. [c.347]

Электронно-оптические преобразователи (ЭОП) новых поколений особенно с микроканальными пластинами, способные усиливать яркость изображений в 10 и более раз в спектральном интервале 0,2. .. 1,3 мкм при высоком быстродействии (до 10" с) и хорошем разрешении (40. .. 50 мм ) при размерах катода 30 мм, незаменимы для контроля при низких уровнях освещенности (10 ... 10- лк). [c.490]

Вкратце, метод состоит в следующем. Рассеянная акустическая волна падает на поверхность, заставляя ее колебаться с амплитудой, значительно меньшей оптической длины волны. Деформация поверхности регистрируется при освещении ее импульсным лазером, и на фотопластинке получается оптическая голограмма поверхности. Через полпериода (т. е. через половину миллионной доли секунды) второй импульсный лазер, расположенный на той же оси, что и первый, на ту же фотопластинку записывает вторую голограмму деформированной поверхности. Однако за время, прошедшее между двумя экспозициями, световой путь оптической опорной волны уменьшается на четверть оптической длины волны. Когда восстанавливается двухкомпонентная оптическая голограмма, то вариации яркости восстановленного изображения поверхности пропорциональны вызванным акустической волной деформациям, происшедшим между двумя импульсами. Полученное таким образом восстановленное изображение поверхности и является временной опорной голограммой акустического волнового поля, отраженного от поверхности. [c.126]

Яркость предмета принимается за постоянную величину, тогда освещенность изображения Е и будет параметром, определяющим светосилу оптической системы- [c.186]

Основными характеристиками оптических систем проекционных приборов являются масштаб проекции или линейное увеличение, освещенность изображения и размер проецируемого предмета, а иногда экрана. Эти характеристики определяются проекционным расстоянием, фокусным расстоянием проекционного объектива, его относительным отверстием, яркостью источника [c.286]

Яркость и освещенность птический прибор формирует изоб оптических изображений V/ ражение предмета, которое рассматривается глазом или воздействует на какой-либо иной приемник излучения. Точки предмета до сих пор считались математическими точками, но в действительности излучение с конечной энергией испускается элементом поверхности, который имеет конечные размеры. Будем считать, что поверхность предмета излучает по закону Ламберта (см. 1.10), т. е. характеризуется яркостью В, не зависящей от направления. Допустим, что небольшой элемент поверхности, имеющий площадь о, расположен перпендикулярно оптической оси системы (рис. 7.28) и отображается апланатически с выполнением условия синусов (7.31). Найдем световой поток Ф от этого элемента, проходящий через систему и достигающий изображения. Поток в элементарный телесный угол с1Й = 5т0с10с1ф равен [c.361]

Основные свойства электронно-оптических преобразователен (ЭОП) связаны с возможностью регистрации невидимых человеческим глазом изображений предметов (вследствие чрезвычайно малой яркости этих изображений илн если они создаются потоком излучения, лежащим вне области чувствительносп глаза инфракрасным или ультрафиолетовым). При определенном конструктивном ис нолнении ЭОП (наличие электронных затворов и систем развертки изображения) они позволяют также наблюдать на экране быстро протекающие процессы (длительностыо 10 . .. 10 с). Эти свойства ЭОП и обусловили возможные области их применения, Главными из них являются приборы для визуального наблюдения объектов в условиях плохой видимости (при низкой освещенности), так называемые приборы ночного видения. Эти приборы могут применяться также в криминалистике для выявления подделки документов (используются различия в отражательной способности в инфракрасной области спектра в местах подтирок и подделок). [c.268]

Математическое выражение ЧКХ есть преобразование Фурье-функции, показывающей распределение освещенности в изображении точечного источника света. Преобразование Фурье выражается как операция свертки функций, приложенная к закону излучения изучаемого (рассматриваемого) предмета и к закону распределения света в изображении точКи т. е. п1)еобразования Фурье для распределения освещенности Е (Ы) в изображении можно рассматривать как произведение преобразований Фурье распределения яркости В (Ы) на предмете и для пятна рассеяния А (Л ) оптической системы [c.193]

Участку предмета с наименьшей яркостью mm в фотографическом изображении должен соответствовать участок с наименьшей освещенностью и, следовательно, с наименьшей оптической плотностью. Поэтому для правильного отображения светоэнергетических свойств фотографируемого предмета необходимо, чтобы выдержка позволяла для наименее ярких участков предмета по- [c.254]

Преобразователем является фотодиодная матрица МФ-14Б, в плоскости которой находятся 32X32 чувствительных элемента. Матрица включена в режиме накопления и осуществляет преобразование оптического сигнала в электрический аналоговый пропорционально величине светового потока за время накопления. Допускается регулирование интервала времени накопления и чувствительности по условиям освещенности рабочей сцены. Результат обработки изображения в цифровой форме выдается через выходной буфер ЭВМ в систему управления роботом. СТЗ имеет две градации яркости (выходной сигнал в виде цифрового шестнадцатиразрядного двоичного кода) время обработки изображения 60 мс разрешающая способность 2,5 мм. [c.348]

Особенности температурных измерений. Фотографические пиро метры по своим эксплуатационным возможностям существенно отличаются от обычно используемых оптических визуальных и фотоэлектрических пирометров. В частности, они являются практически единственными оптическими пирометрами, при помощи которых удается регистрировать температурное поле на поверхности объекта в нестационарном режиме. Объясняется это особыми свойствами фотографической пленки как датчика температуры. Фотокамера экспонирует оптически четкое изображение поверхности излучающего объекта (образца) на чернобелую фотографическую пленку. Постороннее освещение объекта не допускается, поэтому плотность почернения изображения объекта на проявленной пленке оказывается однозначно связанной с яркостью исследуемой поверхности. Фотокамеру обычно снабжают светофильтрами и с их помощью монохроматизируют попадающее на пленку излучение объекта при некоторой эффективной длине волны Л. Благодаря этому фотографический пирометр вполне пригоден для измерений яркостной температуры светящихся объектов, от которой всегда можно перейти к интересующей нас истинной (термодинамической) температуре. [c.88]

Очень часто изображения реальных сцен, фотоснимков и т. п., заданные в виде распределения интенсивности света (яркости свечения или освещенности), необходимо преобразовать в фазо-модулированный световой поток, т. е. в прострацственно-коге-рентный световой поток, в сечении которого фаза волны меняется в соответствии с законом распределения интенсивности исходпой картины. Особенно часто это необходимо в схемах голографической записи, в схемах оптической обработки информации с когерентными н частично когерентными источниками излучения. Связано это с возможностью повысить отношение сигнал-шум ца выходе в Этих схемах, улучшить цх практические характеристики [c.230]

При обработке электрических сигналов устройство ввода должно иметь электрический вход и оптический выход. Обычно в этом случае в качестве ПМС используют одноканальные или многоканальные акустооптиче-ские модуляторы света либо электроннолучевые трубки с термопластической мишенью типа Lumatron. Для обработки изображений устройство ввода должно иметь оптический вход и оптический выход и преобразовывать, таким образом, изображения, регистрируемые в некогерентном свете, в изображения, формируемые при когерентном освещении. Обычно такое преобразование сопровождается усилением яркости изображений и изменением спектрального состава излучения. [c.201]

Сущность теневых методов можно понять, если проанализировать работу установки, собранной по схеме рис. 362. Входная щель прибора помещена в фокальной плоскости объектива О,. Освещение щели производится с помощью конденсора светом от лампы накаливания или ртутной лампы большой яркости. После (9, полющается испытуемый образец А, показатель преломления которого исследуется. В качестве такого образца может быть прозрачная пластинка, поток воздуха в аэродинамической трубе, слой жидкости в кювете и т. д. После образца световой поток попадает на объект11в О шв его фокальной плоскости образует изображение входной щели. После фокальной плоскости 0 имеется еще дополнительная оптическая система О,, которая дает изображепие образца А в плоскости матового стекла или фотопластинки А. [c.479]

Второе сравниваемое поле — заштрихованное большое кольцо и центральный кружок — возникает от пластинки 10 из молочного стекла, освещенной лампой 9, которая находится внутри шара. Изображение этой пластинки передается конденсором 15 и окуляром 18 также в плоскость выходного зрачка 19. Измерение яркости сводится к приведению полей к световому равновесию путем перемещения нейтрального фотометрического клина 17. Вместе с клином перемещается логарифмическая шкала 8, освещаемая лампой 25 через конденсор 24 и красный светофильтр 23. Подклин 16 служит компенсатором неравномерности, создающейся клином 17. При помощи оптической системы, состоящей из линзы 27, полупрозрачного зеркала 26, защитного стекла 22 и окуляра 21, наблюдатель может рассмотреть изображение шкалы 8 и индекса 7. Яркость определяется на основании полученных отсчетов по градуировочным графикам, которые прилагаются к прибору. Перед измерениями в ход пучка лучей включают дополнительную линзу 5 и наблюдая в окуляр 18, наводят фотометр на изображение струк] [c.277]

Независимо от оптической системы механизма, осуществляющего разложение H3o6pia-жения, передающие устройства Т. распадаются на две группы. К первой относятся передатчики прямого освещения обт. -екта (см. Дальновидение, фиг. 1), в которых применяется освещение предмета сильным источником света (или дневным), и постоянно отражающийся свет, проходя сквозь оптическую систему прибора, дает изображение на системе разложения, направляющей свет на фотоэлемент элементарными импульсами. Ко второй принадлежат передатчики с бегающим лучом (см. Дальновидение, фиг. 2). В этой системе, по механич. выполнению мало отличающейся от первой, на месте фотоэлемента стоит источник света, а на месте источников освещения первой системы стоят большие фотоэлементы, воспринимающие отраженный свет от элементарного луча, падающего на объект передачи. При этом очент. выгодно применять большие фотоэлементы, которые захватывают большее количество света, чем это могло бы быть получено фотоэлементами в первой системе. Геометрич. ход лучей в обеих системах одинаков и они являются эквивалентными, если размеры фотоэлемента, помещенного в приборе первой системы, и размеры кратера дуги источника света второй системы равны. В виду этого система прямого освещения объекта требует очень мощных источников света, яркость к-рых очень трудно переносима. Но эта система применима для дневного видения, в особенности при солнечном свете. [c.362]

Одним из наиболее распространенных является критерий качества изображения, основанный на оценке отличия фактического распределения световой эиергни в изображении от идеального. Пусть О (у, г) — распределение яркостей на объекте I (Ру, 3г) — распределение освещенности иа изображении. При идеальной оптической системе и отсутствии дифракции соблюдается точно равенство [c.658]

Образование изображения некогерентно излучающего одномерного объекта для оптической системы, обладающей свойствами линейности и изопланатизма, без учета геометрического и фотометрического масштабов иллюстрирует рис. 199, где (х) характеризует распределение яркости на предмете. Каждому линейному элементу —Вд объекта соответствует некоторая функция рассеяния А ( ) объектива, которая является, по сути, математической моделью оптической системы, она отображает действие аберраций, дифракции и рассеяния света. Иногда ее называют аппаратной функцией. Параметр I отсчитывается от точки изображения, в которой определяется освещенность. [c.247]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...