Трехцветная визуализирующая диафрагма

Опубликовано 07,03.83, Бюллетень9 вв дедам каверетеккй к втерытнйДата опубликования описания 07.03.83(54) ТРЕХЦВЕТНАЯ ВИЗУАЛИЗИРУЮЩАЯ. ДИАФРАГМА 15 Изобретение относится к приборостроению, в частности к приборам для исследования оптических неоднородностей в прозрачных средах теневым методом, и может быть использовано5 при исследовании процессов, требующих для своего изучения большого диапазона измерения теневого прибора при высокой чувствительности в области малых угловых отклонений. К числу таких процессов принадлежат ,например, процессы горения, сопровождающиеся образованием волн сжатия.Известна трехцветная визуализирующая диафрагма теневого прибора, содержащая примыкающие друг к другу прямоугольные фигуры, ширина одной из которых равна ширине иэображения осветительной диафрагмы, а к упомянутой одноцветной фигуре присое динены три различные двухцветныефигуры, составленные из примыкающих друг к другу по диагонали фильтров, причем цвета смежных фильтров двух соседних фигур одинаковы. Эта виэуализирующая диафрагма кодирует величину углового отклонения света в объекте исследования цвето" вым тоном 1.Недостатком этой диафрагмы является то, что она предназначена для исследования процессов отклоняющих свет в одном направлении. Затруднения при расшифровке изображения объекта исследования, отклоняющего свет в различных направлениях, ограничивают область ее применения.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является трехцветная визуализирующая диафрагма, содержащая прямоугольные фильтры трех основных цветов, включающие боковые. фильтры и центральный, ширина которого равна ширине осветительной диафрагмы, Составляющая углового1002920 Отклонения света в объекте исследования в заданном направлении кодируется при спОЛьзовании этой диафрвг:,ь цветовым тоном2Овнако изменение углового отклонения све.та в объекте исследованиясопровождается изменением цветовогогонг в ,го изображении только до тех,Ор, пока изображение целевой осветительной диафрагмы полностью не вый" 16дет за пределы центрального фильтра,что сильно ограничивает диапазон измерения теневого прибора,Кроме того, чувствительность теневого прибора при использовании этой авизуализирующей диафрагмы обратнопропооциональна диапазону его. измерения, что не позволяет увеличить диа-лазо. измерения при сохранении чувст-, ,; Е Г Ь Ноет н, 2011.мнем цветовая гамма, получающая.ся в изображении объекта исследован ;: я, Г, ; О а и и че н а аЦелью изобретения является увеличение диапазона измерения и расши- д;Йь;". исследования,Поставленная цель достигаетсятем что в трехцветной визуализирую,щей диафрагме теневого прибора, содержащей прямоугольные Фильтрытре Основных цветов, включающие боковые фильтры и центральный, ширина.Оторого равна ширине осветительнойдиафр=:;ы боковце фильтры выполненыгавного размера с центральным Фильт".Оч с двух сторон От них попарноодна над другой вплотную расположены одинаковые прямоугольные Фигурывысотой, равной половине высоты,каза цх фильтров, состоящие изпримыкающих друг к другу прямоугольных трапеций, одна из которых из материала одинакового цвета с примыкающим прямоугольным боковым Фильтром,45а вторая, по-одну сторону от центрального Фильтра ,- из бесцветного и непрозрачного,материала, а по другуюсторону от него - из материала тогс же цвета, что и второй боковой5 ОФильтр, бесцветного и непрозрачногоматериала,Визуализирующая диафрагма работает следующим образом.В отсутствии объекта исследованияее устанавливают в Фокальной плоскости теневого прибора так, чтобыизображение щелевойосветительнойдиафрагмы, высота которого равна половине высоты визуализирующей диафрагмы, попала на центральный прямоугольный Фильт 2 визуализирующей диафрагмы, Цветовой тон центральногофильтра 2 определяет Фон, на которомвизуализируется объект исследования.В данном примере визуализация осуществляется на зеленом Фоне.Лучи света, прошедшие через объект исследования, строят смещенное" изображение осветительной диафрагмы,При смещении изображения осветительной диафрагмы влево с фильтра 2,на фильтр 1 изображение объекта исследования последовательно окрашеноз желто-зеленый, желтый, оранжевый,красный цветовые тона. Красный цвето.вой тон соответствует полному смеще"нию изображения осветительной диафрагмы на красный Фильтр 1.Изображение объекта исследованияокрашено в красный цвет меньшей чистоты до тех пор, пока иэображение осветительной диафрагмы смещается впределах Фигур 6-,7. Чистота цветауменьшается по иере увеличения углового отклонения света в объекте исН а че рт еже изображен а предлагаемая визуализирующая диаФрагма.ДиаФрагма содержит прямоугольные Фильтры красного 1, зеленого 2 и си него 3 цветов. Слева и справа от них . расположены прямоугольные фигуры 4-13. Высота каждой иэ них равна половиневысоты прямоугольных фильтров 1"3,Все фигуры 4-13 составлены из пря -моугольных трапеций 14-33.Рассмотрим пример выполнения визуализирующей диафрагмы. Фильтры основных цветов соответственно красного 1,зеленого 2 и синего 3 цветов.Прямоугольные трапеции 14,16,18,20,входящие в фигуры 4-7,и трапеции 2325, входящие в фигуры 9,9, выполненыиэ красного фильтра,Прямоугольные трапеции 22, 24, 26,28, 30,32, входящие в фигуры 8-13,выполнены из синего .фильтра.Трапеции 15 и 17, входящие в фигуры 4 и 5 и трапеции 31 и 33, входя -щие в фигуры 12 и 13, изготовлены изнепрозрачного материала ,а трапеции19,21, 27,29 - иэ бесцветного материала.тительной диафрагмы не выходит за пределы элементов визуалиэирующей диаФрагмы.При использовании известной виэу. ализирующей диафрагмы цветовой тон в изображении объекта исследования изменяется до тех пор, пока величина смещения не превзойдет удвоенную ширину центрального фильтра. При большем смещении изображения осветительной диафрагмы изменение углового отклонения света в объекте исследования перестают сопровождатьсяизменением цветового тона в его изображении. (Визуализирующая диафрагма не может использоваться дляколичественных измерений). Увеличение диапазона измерения прибора. прииспользовании предложенной визуализирующей диафрагмы обеспечивается наличием с двух сторон от боковых фильтров прямоугольных фигур 4-1 состояющих из трапеций 14-33. При небольших угловых отклонениях света, пока изображение осветительной диафрагмы не выходит за пределы боковых прямоугольных фильтров, предлагаемая визуализирующая диафрагма работает так же, как и известная диафрагма, обеспечивая ту же чувствительность теневого прибора. При больших угловых отклонениях света, когда изображение осветительной диафрагмы смещается за пределы боковых фильтров (при таких отклонениях известная диафрагма не может исполь. зоваться для измерительных целей), предлагаемая визуализирующая диафраг ма кодирует отклонение света в объекте исследования чистотой цвета и яркостью красного цвета (при смещеп нии изображения осветительной диафрагмы влево) и пурпурными цветами и чистотой синего цвета и его яркостью (при смещении вправо). Например, при ширине центрального фильтра 1 мм и ширине каждой иэ фигур 4-13 5 мм диапазон измерения прибора при использовании предлагаемой визуализирующей диафрагмы на порядок больше,чем с известной диафрагмой.Цветовая гамма в изображении объекта исследования расширяется за счет появления новых цветовых тонов (в рассмотренном нами примере пурпур. ных) и зон с изменяющейся чистотой цвета и яркостью (в нашем примере чистотой и яркостью синего и красных цветов). 5 1002920 6 следования за счет разбавления красного светового потока белым, прошедшим через трапеции 19 и 21, выполненные из бесцветного материала.При смещении изображения осветительной диафрагмы в пределах фигури 5 цвет изображения объекта исследования красный, но яркость егоменьше, чем при смещении изображения осветительной диафрагмы на 1 ОФильтр 1. Яркость цвета уменьшаетсяпо мере увеличения угла отклонениясвета в объекте исследования за счетдиафрагмирования части изображения осветительной диафрагмы непрозрачными трапециями 15 и 17.При смещении изображения осветительной диафрагмы вправо с центрального фильтра 2 на фильтр 3 изображение объекта исследования окраше. щно соответственно в зелено-синий исиний цвета.Смещение в пределах фигур 8 и 9соответствует пурпурным цветамСмещение в пределах фигур 10 и 11 исоответствует синему цвету, чистотакоторого уменьшается с увеличением углового отклонения в объекте исследования.Смещение в прицелах фигур 12 и 13соответствует изменению яркости синего цвета.При смещении изображения осветительной диафрагмы в вертикальномнаправлении цветовой тон, чистота35и яркость в изображении объекта исследования не изменяются, так каккаждая пара фигур 4. 5 6, 7;8, 9; 10, 11; 12, 13, расположенныходна над другой выполнена одинаково, а высота изображения осветительной диафрагмы равняется высотеодной из фигур 4-13, Это позволяет определить составляющую углового отклонения света в объекте исследования, отклоняющего свет в любомнаправлении.Предлагаемая виэуализирующаядиафрагма обеспечивает увеличениедиапазона измерения теневого прибо 50ра при сохранении высокой чувствительности в области небольших угловых отклонений и .расширение цветовой гаммы в изображении объекта исследования,Диапазон измерения теневого при 55бора определяется знацениями угловотклонения света в объекте исследования, при которых изображение освеР й 7 УР тр Составитель И, СтуковаЛазаренко Техред А.Ач Корректор Н. Корол ктор 871митета СССРоткрытий,ская наб., д 537/24ВНИИПИ Госупо дела11035, Нос ака Тирарственного изобретений а, Ж, Ра ное Проектная, 4 ППП Ужгор ил 7 10029Формула изобретения Трехцветная визуалиэирующая диафрагма теневого прибора содержащая прямоугольные Фильтры трек основных цветов, включающие боковые Фильтры и центральный, ширина которого равна щирине осветительной диафрагмы, о тл и ч а ю щ а я с. я тем, что, с це" лью увеличения диапазона иэмере О ния и расширения цветовой гаммы в изображении объекта исследования, бо. ковые фильтры выполнены равного размера с центральным фильтром, с двух сторон от них попарно одна над дру гой вплотную расположены одинаковые прямоугольные фигуры,:,высотой, равной половине высоты указанных Фильтров, состоящие иэ примыкающих друг к дру 20 81 у прямоугольных трапеций, одна изкоторых иэ материала одинакового цве.та с примыкающим прямоугольнымбоковым Фильтром,а вторая, по однусторону от центрального Фильтра, -иэ бесцветного и непрозрачного материала, а по другую сторону от него,- из материала того же цвета, чтои второй боковой фильтр, бесцветного и непрозрачного материала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2884877/18-25,кл. О 01 й 21/45 1980.2. Саламандра Г. Д. Фотографические методы исследования быстропротекающих процессов. "Наука",1974, с. 28 (прототип),