Дисперсия в источниках света

Поверхности линзы не параллельны

↕ В объективе

Линза будет раскладывать свет на спектр.

В центре линзы поверхности практически параллельны, а по краям из-за «непараллельности» поверхностей линзы мы увидим радужную кайму.

Для луча белого света единого фокусного расстояния у одной линзы не существует, а есть совокупность фокусных расстояний лучей всех цветов.

На эмульсии, светочувствительном слое образуется расплывчатое изображение, где, в зависимости от того, где мы располагаем пленку, будет резкий синий центр и по краям красный ореол в расфокусе, или наоборот.

Разность называется хроматизмом положения (или хроматической разностью положения, продольной хроматической аберрацией). Диафрагмирование несколько её уменьшает.

Хроматизм положения может быть исправлен путем комбинирования собирательной и рассеивающей линз из стёкол с различной дисперсией.

▪ Следящий прожектор (пушка) – четко очерченное световое пятно, по краям которого мы увидим радугу.

▪ В театральных прожекторах чаще всего используются сферические линзы, поэтому нередко мы можем увидеть как на лице актера разложилась радуга. Для тетра, который имеет свою меру условности, это нормально, но для кино съёмка с таким прибором может оказаться причиной брака изображения, поскольку цветовые пятна будут по иному восприниматься зрителем, резать глаз.

▪ Линза Френеля

Свет преломляется на границе стекла, значит именно это граница нам и нужна, а сама толщина для нас неважна ↔ мы можем «вырезать» эти границы. Эта линза представляет из себя какбы «нарезку» из линз.

Линза Френеля не строит изображение, она его портит. Здесь логика такая: нет четкого изображения → нет радуги, нет хроматической аберрации. Кроме того, такие линзы значительно легче.

▪ В приборах Dedolight линзы матированные.

Где мы встречаемся с этим явлением?

Призма – раскладывает свет в спектр.

Постольку поскольку это не плоскопараллельная пластина, поверхности призмы, через которые свет входит и выходит не параллельны → свет раскладывается

Лучи, падающие перпендикулярно к поверхности не преломляются.

ЛН – фиолетовая часть спектра видна очень плохо, а красная, оранжевая хорошо

Это используется в спектрофотоматрах, спектрографах, во всех приборах, анализирующих спектры ИС, например, спектры отражения, спектры излучения, спектры поглощения.

Радуга.

Радуга возникает из-за того, что солнечный свет испытывает преломление в капельках воды (дождь или туман), парящих в воздухе. Эти капельки по-разному отклоняют свет разных цветов (красный свет отклоняется на 137°30’, фиолетовый на 139°20’), в результате чего белый свет разлагается в спектр. Наблюдателю кажется, что из пространства по концентрическим кругам (дугам) исходит разноцветное свечение (при этом источник яркого света всегда должен находиться за спиной наблюдателя).

Ньютон первый соединил радугу в белый свет, поставив после призмы линзу, т.е. он первый показал, что белый свет можно получить не только при помощи непрерывного спектра. Но можно получить белый свет взяв например такие длины волн: 400-450-500-550-600-650-700, а можно и 400-500-600-700, можно взять три цвета: синий, зеленый, красный и эффект будет тот же. При этом можно также соединить и другие три цвета, имеющих определенное расположение на цветовом круге и опять же получить белый свет.

4. Что такое поляризация и для чего применяют поляризационные светофильтры? Какие бывают поляризационные светофильтры?

Поляризация – выделение волн, имеющих определенную плоскость колебания (свет – поперечная волна, в которой колебание происходит под прямым углом к направлению распространения энергии)

Световые колебания перпендикулярны к лучу света и лежат в различных плоскостях, проходящих через него. Такие лучи называются лучами естественного, или неполяризованного света. Когда колебания света происходят в какой-либо одной плоскости то свет называется поляризованным. Поляризация происходит при прохождении света через некоторые кристаллы и при отражении от неметаллических поверхностей – воды, стекла и т.д. Рассеянный свет голубого неба так же поляризован в некоторых направлениях.

В фотографии применяют искусственные поляризаторы – поляризационные светофильтры, которые пропускают свет, поляризованный только в одной плоскости.

Использование:

- уменьшение количества света

- уменьшение бликов, световых рефлексов, возникающих при отражении света от неметаллических поверхностей

+ Угол Брюстера – угол падения, при котором отраженный свет будет полностью поляризован Þ перпендикулярный свет не поляризуется фильтром (нельзя убрать собственное отражение)

+ блики можно убрать только с одной поверхности (только на стекле, или только на столе и т.д.)

- притемнение синего неба → поляризуется под 90° к Солнцу (солнце слева или справа) → нежелательно использовать для панорамы. При съемке на цветную пленку поляризационный светофильтр дает возможность в значительной степени уменьшить яркость неба, не влияя на передачу цветов наземных объектов.

- поляризационный светофильтр позволяет повысить контрастность, передать на фотоснимке более чистый, насыщенный цвет, выявить фактуру предметов.

Круговой поляризатор. В приборах с TTL свет отражаясь от неметаллических поверхностей поляризуется → чтобы избежать этого придумали светофильтры PL CIR - циркулярный поляризатор.

Двух-слойный фотофильтр: 1. с одной стороны (с внешней) – линейный поляризатор); 2. с другой стороны (внутренней) – круговая поляризация.

Свет, которые падает перпендикулярно к поверхности, не поляризуется → нельзя убрать своё отражение

Выход:

- выбор точки, например, пониже, чуть сзади, чуть спереди, а не четко в профиль

- маскировка камеры (за ширмой)

Циркуляционный светофильтр.

Свет, отраженный от металлов имеет круговую поляризацию.

Можно колебание закрутить, и оно пойдет по спирали, т.е. плоскость колебания в каждой точке, в каждый момент врмени будет меняться. Параметры вращения плоскости колебания при круговой поляризации они известны, но если бы мы с очень большой скоростью стали вращать этот светофильтр и смотрели на металл, то мы могли бы тоже убрать блики.

Получается, что с помощью такого светофильтра можно определить металл перед нами или нет, или это краска металлик.

Это создает некоторые неудобства, в частности с точки зрения экспонометрии.

Свет, попадая на светоприемник экспонометра, будучи отраженным от поверхностей пентапризмы, т.е. отраженный свет, т.е. поляризованный свет.

А когда мы на объектив поставим еще один, дополнительный поляризационный светофильтр, то окажется, что поворачивая его мы будем влиять на показания экспонометра и мы можем очень заметно ошибиться в экспозиции.

Циркуляционный поляризатор – передняя сторона – обычный линейный поляризатор, а обратная сторона – циркуляционный поляризатор, т.е. свет из него выходит циркулярно поляризованный, т.е. не влияющий на показания экспонометра → это сделано только для того, чтобы система TTL не реагировала на поляризационный светофильтр.

Поляризационный светофильтр не уберет все отражения. При его использовании чуть-чуть станет лучше. Стекло отражает свет в разных направлениях. Значит нам необходимо выбрать приоритетное направление, угол – угол Брюстера. Для стекла ≈ 56°.

Притемнение неба, более густое. Под углом 90° к солнцу. Если Солнце слева или справа, можно притемнить – не очень хорошо при панораме.

Существуют поляризационные светофильтры, изменяющие цвет, когда поляризуются только определенные длины волн.

5. Что такое дифракция света? Каковы проявления дифракции?

Дифракция света – отклонение света от прямолинейного распространения при прохождении его через малые отверстия. Дифракция ухудшает резкость изображения и его разрешающую способность при очень сильном диафрагмировании.

При прохождении белого света через диффузную среду синие, коротковолновые лучи рассеиваются в большой степени, чем красные. Этим объясняется синий цвет неба и более красное на закате солнце → волна не замечает препятствие если оно меньше длины этой волны, но если оно больше или соотносимо, то волна отклоняется (синие лучи на закате рассеиваются если в атмосфере повышенная влажность…)

Дифракция может изменить цветность светового потока при использовании диффузных рассеивателей (кальки, арказоли, стеклоткани, фросты и т.д.) в сторону красного излучения, т.е. Тцв ниже.

6. Какие виды спектров излучения Вы знаете? Какой вид спектра имеет лампа накаливания?

7. Какой вид имеет спектр дневного света? Как меняется вид спектра дневного света в течение дня?

8. Какие виды отражения света Вы знаете? Учёт вида отражения поверхности при фотоосвещении.

9. Какие виды источников света Вы знаете? Чем они различаются?