Спектр випромінювання

Лабораторна робота №1

Тема:дослідження впливу спектральних характеристик зорової системи та тракту передачі на якість зображень.

Мета:дати якісну та кількісну оцінку якості зображень різних об'єктів при зміні ширини спектра його зображення.

Устаткування:ПК, програмний пакет Heurisko.

Процес отримання та формування зображення об'єкта в зоровій системі людини супроводжується етапами:

- формування зображення об'єкта шляхом отримання відбитого світлового потоку випромінювання;

- виділення прийому світлового потоку смуг спектрів (червоний, зелений, блакитний) з допомогою рецепторів;

- Обробка їх з метою отримання зображення в зоровій системі (рис 1).

рис.1. - Структура етапів формування образу об'єкта в зоровій системі

О – джерело освітлення зі світловим потоком Ф'є та його енергією W;

Фе - відбитий енергетичний світловий потік об'єкта;

Р – рецептори ока, що виділяють кольори R, G, B;

Ф – світловий потік у зорової системі (фізіологічний аспект);

СР – середовище поширення світлового потоку.

Оскільки будь-який матеріальний об'єкт характеризується певним набором параметрів (габаритами, речовим та структурним складом, механічними характеристиками, кольором та ін.), то зображення цього об'єкта визначається взаємодією потоків випромінювання з речовиною об'єкта, що характеризується набором оптичних параметрів (випромінюючою, відбиваючою та поглинаючою здатністю матеріалів) .

Залежно від виду об'єкта та його властивостей, зображення об'єктів можуть бути динамічними та статичними, об'ємними та плоскими, кольоровими, ахроматичними тамонохроматичними, безперервними та дискретними. Зображення утворює просторовий розподіл енергетичного освітлення на площині сітківки ока, екрана тощо.

Оптичне випромінювання об'єкта- це електромагнітне випромінювання з довжинами хвиль від 1нм до 1 мм.

Випромінювання об'єкта характеризуєтьсяспектральною світловою ефективністю(видністю випромінювання)

, що дорівнює відношенню світлового потокуA до потоку енергії випромінювань Фе, що створює цей світловий потік, тобто.

[Лм/Вт] – потік енергії монохроматичних випромінювань 1 Вт створює світловий потік 1 Лм.

У цій формулі потік енергії Фе характеризує світло як фізичне явище, а світловий потік A як фізіологічне явище. Величина Фе показує, скільки енергії проходить через деяку поверхню в одиницю часу, а A визначає відчуття, яке викликає ця енергія в органі зору людини.

Світлова енергія Ф, що випромінюється об'єктом, дорівнює добутку енергії випромінювання W на спектральну світлову ефективність.

має розмірність [Лм*с] і є функцією довжини хвилі світла.

Отже, об'єкт характеризується випромінюванням набору електромагнітних хвиль і амплітуд, тобто. спектром.

Зорова система людини реагує тільки електромагнітні випромінювання, мають довжини хвиль у діапазоні 360-800 нм.

Крива видимості зору представлена ​​в таблиці 1.

Табл.1 зі значеннями від МКО 1980р. спектральної світлової ефективності для фотопічного зору.

[нм]

---