6. Цифровая фотография (последовательность преобразования оптического сигнала)

Ответ: В случае цифровой фотографии регистрация изображения объекта съемки осуществляется твердотельным преобразователем «свет-сигнал», так называемым фоточувствительным прибором с зарядовой связью. Это изделие электронной техники, преобразующее оптическое изображение в электрический сигнал, действие которого основано на формировании и быстром переносе по поверхности или внутри полупроводника регенерированных при действии света дискретных зарядовых пакетов. Зарядовые пакеты передаются к выходному устройству вследствие перемещения положения потенциальных ям.

В процессе съемки электронной фотокамерой при действии света регенерируются, а затем под светочувствительной ячейкой накапливаются пакеты электрических зарядов, количество которых пропорционально интенсивности освещенности электрода.

Для регистрации сигнала, содержащего видеоинформацию об изображении, необходим магнитный или магнитооптический диск, на который происходит запись в цифровой форме.

Вопрос 1: Фотометрия.

Предмет фотометрии

Фотометрия - изучает вопросы изменения природы света, при его излучении распространении, поглощении и рассеянии.

Кривая видности глаза:

Кривая видности глаза - спектральная характеристика глаза, определяющая относительную яркость эквивалентных по мощности потоков электромагнитного излучения. кривая видности глаза показывает наглядно как видит глаз в той или иной области видимого диапазона, т.е. как он относится к той или иной длине волны

2 системы фотометрии: (Ед. измерения Кандела)

Абсолютная – когда мы измеряем весь спектр, включая инфракрасный или ультрафиолетовый.

Визуальная – рассматривает только видимый диапазон спектра с учетом видения глаза.

Источники излучения в фотометрии:

Источники с нагретым телом (лампа накаливания, фотолампы)

Газоразрядные лампы

Полупроводниковые источники света (диод, лампа)

Основные фотометрические величины:

Мощность излучения - энергия излучения, переносимая в единицу времени.

Сила света - сила света источника в данном направлении, измеряется световым потоком, приходящимся на единицу телесного угла, в котором это излучение распространяется.

Яркость - отношение силы света испускаемого или отражаемого поверхностью в этом направлении к площади поверхности излучателя или отражателя, видимой в этом же направлении.

Интенсивность - яркость определенная по законам энергетической фотометрии.

Экспозиция - общее количество энергии, полученное единицей площади освещаемой поверхности за все время освещения. (люкс в секунду)

Вопрос 2:

Мощность излучения - энергия излучения, переносимая в единицу времени.

Световой поток - физическая величина, которая оценивает мощность видимого излучения, по его действию на глаз человека, адаптированный к свету. Эта фотометрическая величина позволяет оценить мощность видимого света по его действию на сетчатку глаза. Единица - 1 люмен

Световая отдача - отношение отдаваемого источником излучения к потребляемой им мощности.

Геометри́ческая о́птика — раздел оптики, который изучает распространение света в прозрачных средах и вырабатывает правила построения изображений при прохождении лучей света в оптических системах (без учёта волновых свойств света).

Главным упрощением геометрической оптики является понятие светового луча. Принимается, что направление потока света не зависит от поперечных размеров пучка света.

Основной закон геометрической оптики : «Свет при распрастранении из одной точки в другую выбирает такой путь,которому соответствует экстримальное(минимальное или экстримальное) время на распрастранение между двумя точками среди бесконечного множества всевозможных лижайших путей ».(основной принцип геометрической оптики сформировался французским физиком Ферма)

Законы геометрической оптики:

1)закон прямолинейного распрастранения света.

2)закон независимости световых лучей.

3)закон преломления (при прохождении света из одной среды в другую,свет(световые лучи) -на границе ,откланяются от своего направления.),причем синус альфа падения к синусу альфа преломления ,является постоянным для двух сред ,и называется относительным показательным преломлением)

4)закон отражения

Угол падения = углу отражения(на границах двух сред возникает отраженный луч,лежащий в плоскости падения т.е. в плоскости , содержащей падающий луч и нормаль границы,востановленную в точке падения и причем угол падения = углу отражения(закон зеркального отражения)

Границы применимости геометрической оптики: законы геометрической оптики выполняются достаточно точно,лишь в том случае,если размеры препядствия на пути распрастранения света много больше длины световой волны.