Визуализирующая диафрагма

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик(22) Заявлено 23. 09,81 (21)3358708/18-25 с присоединением заявки М(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР но делам изобретений и открытийОпубликовано 15.0383 Бюллетень йо 10 Дата опубликования описания 15. 03. 83 РЙ УДК 535,322,.4 (088. 8)(54) ВИЗУАЛИЗИРУЮЩАЯ ДИАФРАГ 4 А Изобретение относится к оптическим приборам, в частности к приборам для исследования оптических неоднороднос" тей в прозрачных средах теневым методом. Оно может быть использовано при изучении обтекания тел газовым потоком, исследовании процессов горения и взрыва.Особенно удобна предлохенная диафрагма при исследовании плохо воспроизводимых процессов, так как позволяет при одном просвечивании полу" чать информацию о величине и направ ленни отклонения света в объекте исследования.Известна визуализирующая диафрагма в виде круга, различные сектора которого представляют собой фотометрические клинья контрастирукщих цве" тов с монотонно изменяющимся по радиусу коэффициентом пропускания, а в центре диафрагмы имеется фигура в виде круга с постоянным коэффициентом пропускания, по площади равная изобретению источника 11К недостаткам этой диафрагмы относится низкая чувствительность в области малых углов отклонения, что делает невозможной одновременную регистрацию сильных и слабых оптических неоднородностей и сужает область этой диафрагмы.Наиболее близкйм техническим ре шением к изобретению является диафрагма в виде круга с секторами контрастирующих цветовых тонов, каждыйиз которых составлен из примыкающихдруг к другу участков колец с диск О ретно кзменякюейся от центра к периферии чистотой цвета, причем число колец не превьпдает числа пороговь различий чистоты цвета для выбран-.ных цветовых тонов, При использова 1нии этой диаФрагмы направление, вкоторсм отклоняются лучи света вобъекте иск:едовання, ксдируетсяцветовым тоном, а величина углового отклонения - чистотой цвета 1,23. 2 аНедостатком этой диафрагм является то, что она не обеспечиваетвысокой чувствительности теневогоприбора, в связи с тем, что макси,мальное число пороговых различийчистоты цвета не превосходит 25Красных цветностей, например, глазразличает около 25, синих около 22,желто-зеленных около 13.Целью изобретения является уве-.личение чувствительности теневогоприбора и расширение цветовой гамидв изображении,Ьбъекта исследования.Поставленная цель достигаетсятем, что в визуализирующей диафраг"ме теневого прибора, выполненной ввиде секторов, составленных иэ примыкасцих друг к другу участков колеци центральной Фигуры, диаметр которой равен ширине внутренних колец,участки колец секторов выполнены изфильтров трех основных цветов с коэффициентами пропускания, дискретно изменяющимися от сектора к сектору винтервале 5-90, причем фильтры, расположенные по кругу, выполнены одно".го цветового тона.,15Кроме того, внешнее кольцо,выполйеноиз фильтра того же цвета, что и цент-ральная фигура, и по ширине равца 0,60,8 ее диаметра,на чертеже представлена предложен ная визуализирующая диафрагмаВиэуализирующая диафрагма выпОлнена в виде круга, каждый сектор 1-6которого составлен из участков колецфильтров основных цветов 7-9 с дискретно изменяющимися от сектора к сектору коэффициентами пропускания . Вцентре диафрагмы расположена фигура10 в виде круга того же цвета, что ивнешнее кольцо 7. Его ширина равна 300,6-0,8 диаметра центральной ФигуРы.Ширина каждого иэ двух остальных кс"лец равна ее диаметру. Цветовой тонвсех Фильтров пс кругу сохраняетсянеизменным. 35П р и.м е р . Центральная фигура10 и кольцс 7 изготовлены иэ синегоФильтра, а кольца, 8 и 9 соответственно иэ эеленсго и красного светоФильтров. 40Виэуализирующая диафрагма работает следующим .образом.Устройство устанавливают в фокальной плоскости теневого прибора так,чтобы в отсутствии объекта исследования изображение круглой осветительной диафрагмы совпало с ее центральной Фигурой 10, цветовой тон которой определяет фон на котором визуализируется объект иследования,В данном примере визуализация осущест 50вляется на синем Фоне.Лучи света, прошедшие через объектисследования, строят изображение осветительнЬй диафрагмы, смещенное относительно центрального элемента 10. 55При смещении изображения осветитель"ной диафрагмь в пределах секторов 16 о". центра к периферии иэображекиеобъекта исследования окрашено в пурпурные цвета эа счет смешения синего .60и красного световых потоков до техпор, пока изображение осветительнойдиафрагмы полностью не выйдет эа пределы центральной Фигуры 10. Изображение объекта исследования окрашено 65 в красный цвет, когда иэображение осветительнсй диафрагмы полностью попадает на красный фильтр 9, Все оттенки оранжевого, желтый и, наконец, зеленый цвет соответствуют смещению изображения осветительной диафрагмы с фильтра 9 на зеленый Фильтр 8. Зелено-синие цветовые тона соответствуют перемещению иэображения осветительной диафрагмы с фильтра 8 на синий Фильтр 7.Органические ширины внешнего кольца до 0,6-0,8 диаметра центральной фигуры обеспечивает однозначность при расшифровке полученного изображения объе та исследования, так как цветовой тон центральной Фигуры (сии й) не повторяется в изображении объекта исследования при смещении иэображения осветительной диафрагмы на внешнее кольцо 7. Уменьшение ширины кольца меньше 0,6 нецелесообразно, так как сокращает диапазон измерения прибора.Направление отклонения света н объекте исследования кодируют яркостью, изменение которой обеспечивается дискретным изменением коэффициента пропускания Фильтров - в интервале 5- 90При выборе интервала, в котором могут дискретно изменяться коэффициенты пропускания фильтров, учитывалось, что изменение коэффициента пропускания должно обеспечить хорошо воспринимаемое глазом изменение яркости. Глаз воспринимает изменение яркости как изменение светлоты. Закон Вебера-фехнера, общий для всех органов чувств, гласит, что изменение ощущения прямо пропорционально изменению логарифма раздражения. При" менив этот закон к зрению, получим, что одинаковые изменения логарифма яркости виэывают одинаковые изменения светлоты, Фехнером и другими исследователями показано, что величина относительного порога яркости в диапазоне яркостей 11000 нт составляет 2, Логарифм порогового изменения, яркости равен 0,01.Коэффициент пропускания фильтров в интервале 5-90 соответствует из" менению их оптических плотностей в интервале 1,3-0,04. Выбранный интервал позволяет создать виэуализирующую диафрагму, обеспечивающую различие яркостей, превышающее в несколько раз порог светлоты.Нижний предел - 5 лимитируется ухудшением чувствительности глаза при малой освещенности к изменению цветовых тонов. Верхний предел - 90 - отсутствием светофильтров, обладаю-щих большими максимальными коэффициентами пропускания при достаточной для изготовления виэуализируецихдиафрагм насыщенности .1004823 Составитель, Н.Стуковаедактор Л.Повхан Техред К.Иыцьо Корректор Г.Решетник Подписноекомитета СССРоткрытийска 5 ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектна ли Та к им образ ом, и ри и споль э ова ни и предложенной внэуалнзируюцей дйаф-. рагмы цветовой тонкодирует величину угловогоотклонения света в объекте исследования а яркость - направФ5 ление, в котором отклоняется свет.Для упрощения изготовления визуализирующая диафрагма выполнена в виде вписанного в круг правильного многоугольника, в котором каждый из образовавшихся треугольников ссставлен из примыкающих друг к другу фильтров трех основных цветов так, что их стороны парзллельны сторонам многоугольника, коэффициенты пропускания дискретно изменяются от одно го треугольника к другому, а цветовой тон по периметру многоугольников сохраняется неизменным.Использование предложенных визуализирующих диафрагм позволяет не .20 только увеличить чувствительность теневого прибора и расширить цветовую гамму в изображении объекта исследования но и облегчает расшифровку псРлученного изобраяения, давая нагляд ную картину распределения величин угловых отклонений света в объекте исследования.Изготовить нредлохенную визуализирующую диафрагму значительно проще,ЗО чем известные диафрагмы, к тому же Заказ 1870/53 Тираж 871 ЭНИИПИ Государственно по делам изобретений 113035, Иссква, Ж, Рдля ее изготовления необходиьаг фильтры только трех цветов.формула изобретения1, Внэуалиэирующая диафрагма те"невого прибора, выполненная в видесекторов, ссставленных из примыкающих друг к .цругу участков колец ицентра.ьной Фигуры, диаметр которойравен ширине внутренних колец, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью увеличения чувствительности теневого прибора и расширения цветовойгаммы в иэображении объекта исследования,участки колец селект ров выполнены из фильтров трех основных цве"тов с коэфФициентами пропускания,дискретно изменяющимися от сектора к сектору в интервале 5-90,причем Фильт"ры,расположенные по кругу, выполненыодного цветового тона.2. Диафрагма по,п .1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что внешнее- кольцовыполнено иэ фильтра того же цвета,что и центральная фигура, и по ширине равно 0,6-0,8 ее диаметра.Источники. информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 525911, кл. 602 В 27/38, 1975.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2873803/18-25,кл. 001 й 21/45, 1980 (протодиП) .