Определение цветопередачи объективов (стр. 1 из 2)

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Волгоградский государственный университет»

Факультет физики и телекоммуникаций

Кафедра лазерной физики

Реферат на тему:

Определение цветопередачи объективов

Выполнил: студент 4 курса

группы ОТб-071

Петухова Д. Б.

Волгоград 2010

Содержание

1.	Введение	3
2.	Определение цветопередачи фотографических объективов 2.1. Расчетный метод определения фотографической цветопередачи2.2. Колориметрический метод2.3. Фотоэлектрический метод определения цветопередачи объектива	3
3.	Список литературы	12

1. Введение

Сложный процесс создания современной оптической системы может быть разделен на два этапа: проектирование и изготовление [1].

На первом этапе производится расчет параметров системы. Качество изображения, которое она может обеспечить, оценивается также путем расчета. На втором этапе, при изготовлении, стремятся получить реальную систему с параметрами, насколько возможно близкими к расчетным. Полученные параметры и качество изображения, даваемого изготовленной системой, оцениваются в процессе измерительного эксперимента средствами оптичеких измерений.

Определение цветопередачи объективов является одним из таких оптических измерений. Из-за разных параметров стекол, из которых изготавливаются объективы, а также в связи с различными аберрациями, получается, что один и тот же сюжет, но снятый на разные объективы, может в какой-то мере отличаться по цветам. Как определить качество цветопередачи мы и рассмотрим ниже.

2. Определение цветопередачи фотографических объективов

Степень соответствия цветовой гаммы предмета цветовой гамме изображения, создаваемого объективом, называется цветопередачей объектива [2]. Цветопередача объектива определяется его спектральной характеристикой, которая зависит от спектральной характеристики материалов, из которых изготовлены компоненты объектива, и от спектральной характеристики просветляющих слоев их поверхностей. Оценивают цветопередачу объектива совместно с приемником, воспринимающим изображение. Например, для трехслойного цветного фотоматериала каждый объектив характеризуется эффективными коэффициентами пропускания

, , объектива для трех зон спектра, соответствующих зонам чувствительности цветного фотоматериала (синего, зеленого и красного цветов) или в логарифмических единицах эффективными плотностями для тех же зон.

Свойство фотографических объективов изменять соотношение трех цветоделенных (зональных) потоков некоторого стандартного источника при изображении на фотопленке называется фотографической цветностью объектива. Фотографическая цветность объектива выражается разностью значений трех эффективных плотностей (синей, зеленой и красной областей спектра в пределах 360 ... 680 нм) и эффективной плотностью зеленой зоны:

; ; .

Эти три значения разностей

, , образуют формулу цветности, которая характеризует цветопередачу фотографического объектива, т. е. показывает избирательность.

Для определения качества цветопередачи фотографических объективов применяются три метода [2]:

1) расчетный метод определения фотографической цветопередачи, основанный на измерении коэффициента

спектрального пропускания;

2) колориметрический метод, основанный на измерении отклонений координат цветности стандартного источника А;

3) фотоэлектрический метод определения цветопередачи.

Рассмотрим более подробно каждый из них.

2.1. Расчетный метод определения фотографической цветопередачи

По первому методу цветопередачу объектива можно определить уже на стадии оптического расчета [2]. Вычислив

для оптической системы объектива, рассчитывают эффективные коэффициенты пропускания , , для трех указанных цветовых зон. Затем, определив логарифмическое выражение для отношений / ; ; / , получают расчетную формулу цветности, по которой судят о пригодности рассчитанной оптической схемы по цветопередаче.

Для готовых образцов объективов используют устройство (рис. 1), предназначенное для измерения коэффициента

спектрального пропускания. Схема данного устройства состоит из монохроматора 1, обеспечивающего монохроматическое излучение, шарового осветителя 3, дающего излучение равномерной яркости, и приемного устройства 4 с регистрирующим прибором. Контролируемый прибор 2 устанавливают между входной щелью монохроматора и шаровым осветителем. При измерениях ширину входной и выходной щелей выбирают одинаковой.

Рис. 1. Схема устройства для измерения коэффициента спектрального светопропускания [2].

В качестве приемного устройства в схеме использован вакуумный фотоэлемент 4, имеющий линейную световую характеристику, с усилителем постоянного тока 5, на выходе которого подключен микроамперметр. Для устранения влияния рассеянного света введены сменные светофильтры 6. При измерениях осветитель должен быть установлен так, чтобы при перемещении его вместе с объективом вдоль оптической оси показания микроамперметра не изменялись.

Коэффициент пропускания для определенной длины волны определяют как отношение отсчетов, определяемых по микроамперметру и пропорциональных световому потоку, падающему на фотоприемник от осветителя через прибор и без него для каждой длины волны:

где - отсчет с установленным прибором;

- отсчет без прибора; - световой поток заданной длины волны, прошедший через прибор; - световой поток, падающий на прибор, для той же длины волны; k - коэффициент пропорциональности для данной установки.

Точность метода измерения

составляет 2...3%. Основными погрешностями измерения являются нестабильность источника излучения, нелинейность световой характеристики фотоприемного устройства и нестабильность показаний регистрирующего прибора.

Затем рассчитывают эффективный коэффициент пропускания для зоны чувствительности каждого слоя фотоматериала:

где

, , - актиничные световые потоки, вычисленные для трех слоев цветного фотоматериала; , , - актиничные световые потоки с учетом спектрального пропускания объектива.

Аналитические выражения актиничных потоков имеют вид:

где

- спектральная чувствительность фотоматериала; - распределение энергии в спектре источника излучения, , - спектральный диапазон чувствительности соответствующего слоя фотоматериала; - спектральная отражательная способность объекта фотографирования.

2.2. Колориметрический метод

В колориметрическом методе используют способность человеческого глаза улавливать качественные различия между двумя излучениями различного спектрального состава [2]. Цветовые различия, возникающие в спектре излучения стандартного источника после прохождения через объектив, измеряют с помощью колориметра.