Трехцветная визуализирующая диафрагма теневого прибора Советский патент 1984 года по МПК G01N21/45 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к приборам для визуализации и исследования оптических неоднородностей в прозрачных средах теневым методом, и может быть использовано при исследовании процес сов горения и взрыва, изучения обтекания тел сверхзвуковым потоком и т.п. Известна -линейная трехцветная визуализирующая диафрагма, выполненj ная в виде прямоугольных фильтров ос 1новных цветов: центрального, совпада щего по ширине с шириной щелевой осветительной диафрагмы теневого прибора, и двух более широких боковых фильтров, примыкающих к нему с обеих сторон 1. При использовании данной диафрагмы изменение угла отклонения света в объекте исследования сопровождается изменением цвета в плоскости- изображения только до тех пор, пока изображение щелевой осветительной диафрагмы полностью не выйдет за пределы центрального фильтра, что сильно ограничивает диапазон измерения прибора. Кроме того, при использовании известно линейной трехцветной визуализирующей диафрагмы в плоскости изображения может быть получена ограниченная цветовая гамма,обусловленная смещением световых потоков, проходящих через два соседних фильтра. Наиболее близкой к предлагаемой является трехцветная визуализирующая диафрагма теневого прибора, содержащая центральньй и боковые фильтры трех основных цветов шириной,равной ширине S щелевой осветительной диафрагмы теневого прибора, и примы кающие к ним с обеих сторон прямоугольные фигуры одинаковой высоты 23. Однако известная .диафрагма обеспечивает возможность измерения составляющей отклонения света при смещении изображения осветительной диафрагмы в вертикальном направлеНИИ на величину, не превосходящую высоту осветительной диафрагмы. Это ограничивает класс объектов, которы могут быть исследованы. Цветовая гам ма, которая может бьпь получена в . изображении объекта исследования при ее использовании, не содержит черного и белого цветов, увеличивающих контрастность цветового изображения Кроме того, изготовление известной диафрагмы осложняется наличием в ней фигур, составленных из разнородных элементов. Цель изобретения - увеличение класса объектов исследования, распшрение цветовой гаммы в их изображении И упрощение изготовления диафрагмы. Поставленная цель достигается тем, что в трехцветной визуализирующей диафрагме теневого прибора, содержащей центральный и боковые фильтры трех основных цветов шириной, равной ширине « щелевой осветительной диафрагмы теневого прибора, и примыкающие к ним с обеих сторон прямоугольные фигуры одинаковой высоты, две примыкающие с обеих сторон к фильтрам прямоугольные фигуры вьтолнены одна бесцветной, другая - непрозрачной с шириной d, а остальные фигуры выполнены шириной (О,6-0,8)d, одна - непрозрачной, одна - бесцветной и три - тех же цветов, что и фильтры, причем между непрозрачной с шириной (0,60,8)сЗ и бесцветной с шириной d фигурами по одну сторону от центрального фильтра размещена фигура . цвета центрального фильтра, а между непрозрачной с шириной d и бесцветной с шири-ной- (0,6-0,8)d фигу- , рами по другую сторону от него раз- мещены последовательно фигуры цвета, примыкающего к центральному с противоположной стороны бокового фильтра, и цвета второго бокового фильтра. На чертеже изображена трехцветная визуализирующая диафрагма теневого прибора. Диафрагма соДеряшт одинаковые по размерам прямоугольные фильтры 1-3 основных цветов: центральный фильтр 2 и боковые фильтры 1 и 3. Прямоугольные фигуры 4 и 5, совпадающие по размерам с фильтрами, расположены непосредственно за боковыми фильтрами. Пять прямоугольных фигур той же высоты шириной 0,6-0,8 ширины фильтров размещены по обе стороны от центрального фильтра 2. Фигуры 6, 7 и 8 размещены по одну сторону от центрального фильтра, фигуры 9 и 10 - по другую сторону от него. Пример выполнения предлагаемой визуализирующей диафрагмы. 3 Фильтры 1-3 выполнены соответственно красного, синего и зеленого цветов. Фигуры 4 и 5, совпадающие п размерам с фильтрами, вьтолнены одн непрозрачной (4), другая - бесцветной (5) и размещены непосредственно за боковыми фильтрами 1 и 3. Пять фигур 6, 7, 8, 9 и 10 шириной, равной (0,6-0,8)с ширины фильтров, вьтолненные одна - бесцветной (6), одна - непрозрачной (10), и три-фигуры (7, 8 и 9) - тех же цветов, что и фильтры, размещены по обе сто роны от центрального фильтра. Фигуры 7, 8 и 9 выполнены соответственн красного,зеленого и синего цветов. Между непрозрачной фигурой 10 и бесцветной фигурой 5 по одну .сторону от центрального фильтра размещена фигура 9 того же цвета, что центральный фильтр 2. Между непроз pa4Hcfft фигурой 4 и бесцввтной фигу рой 6 по другую сторону от централ ного фильтра размещены последовател но фигура 8 зеленого цвета (цвета противолежащего бокового фильтра) и фигура 7 красного цвета (цвета второго бокового фильтра). Визуализирующая диафрагма работает следующим образом. В отсутствии объекта исследования ее устанавливают в фокальной плоскости теневого прибора так,что изображение щелевой осветительной диафрагмы попало на центральный фильтр 2. При принятом в примере порядке следования цветов изображение однородного поля (фон, на котором визуализируется объект исследования) окрашено в синий цвет. f При смещении изображения осветительной диафрагмы с центрального фильтра 2 на боковой фильтр 3 зеленого цвета В изображении объекта исследования - последовательно голубой, зел ено-голубой цвета.Зеленьй цвет соответствует полному перемещению изображения осветительной диафрагмы на .зеленый фильтр 3. Смещение изображения осветительной диафрагмы с фильтра 3 на бесцветную фигуру 5 соответствует в изображении объекта исследования зеленому цвету меньшей чистоты. Чистота зеленого цвета уменьшается за счет разбавления зеленого светового потока белым светом, проходящим через бесцветную фигуру 5 При 54 полном смещении изображения осветительной диафрагмы на фигуру 5 в изображении объекта исследования белый цвет. Смещение изображения осветительной диафрагмы в том же направлении с фигуры 5 на фигуры 9 и 10 соответствует в изображении объекта исследования последовательно синему цвету, чистота которого меньше чистоты синего цвета фона, синему цвету, яркость которого меньше яркости синего цвета фона. Отличие от фона достигается за счет того, что иирина фигуры 9 составляет 0,6-0,8 ширины изображения осветительной диафрагмы. При смещении изображения осветительной диафрагмы с центрального фильтра 2 на красньй фильтр 1 изображение объекта исследования последовательно окрашено в различные пурпурные цвета. Красный цвет соответствует полному смещению изображения осветительной диафрагмы на красньш фильтр 1. Изображение объекта исследования окрашено в красный цвет меньшей яр- кости при смещении изображения осветительной диафрагмы с красного фильтра 1 на непрозрачную фигуру 4.. Черный цвет в изображении объекта исследования соответствует полному смещению изображения осветительной диафрагмы на непрозрачную фигуру 4. При смещении изображения осветительной диафрагмы с фигуры 4 на фигуры 8, 7 и 6 в изображении объекта исследования - последовательно зеленый цвет меньшей якрости, желтозеленый, желтьй, оранжевьй и наконец краснь й цвет меньшей чистотЬк Несмотря на двукратное использование в предлагаемой визуализирующей диафрагме непрозрачных,бесцветных фигур и трех фигур тех же цветов, что и фильтры, она обеспечивает однозначность дешифровки цветового изображения за счет задан ного порядка следования фигур и выполнения фигур 6, 7, 8, 9 и 10 шириной 0,6-0,8 ширины фильтра. Предлагаемая трехцветная визуализирующая диафрагма позволяет увеличить класс объектов исследования, расширить цветовую гамму в их изображении и упростить изготовление. 5 1116365 Класс объектов исследования увеличивается за счет того, что эта диафрагма позволяет измерить составляющую отклонения сйета в объекте исследования при значительно больших5 см щениях изображения осветительной диафрагмы в вертикальном направлеНИИ, чем диафрагма-прототип. Допустимое смещение изображения осветительной диафрагмы в вертикальном направлении ограничено только высотой фильтров и фигур, превосходящих высоту осветительной диафрагмы, а при , использовании диафрагмы, принятой за прототип, допустимое смещение не5 превосходит величину, равную высоте осветительной диафрагмы. 6 Цветовая гамма в изображении объекта исследования при использовании предлагаемой трехцветной визуализирующей диафрагмы расширяется за счет того, что она позволяет получить ароматические цвета (черный и белый и цвета того же цветового тона,что центральный фильтр различной чистоты и различной яркости, Изготовление предлагаемой трехцветной визуализирующей диафрагмы проще, чем изготовление диафрагмыпрототипа, так как ни одна из ее фигур не содержит разнородных элементов.

ТРЕХЦВЕТНАЯ ВИЗУАЛИЗИРУЮЩА ДИАГРАММА ТЕНЕВОГО ПРИБОРА, содержа щая центральньй и боковые фильтры трех основных цветов шириной, равно ширине d щелевой осветительной диа рагмы теневого прибора, и примы кающие к ним с обеих сторон прямоугольные фигуры одинаковой высоты, отличающаяся тем, что, 6 7 8 t III I с целью увеличения класса объектов исследования, расширения цветовой гаммы в их изображении и упрощения изготовления диафрагмы, две примыкающие с обеих сторон к фильтрам прямоугольные фигуры вьтолнены одна бесцветной, другая - непрозрачной с шириной о) , а остальные фигуры выполнены шириной (О,6-0,8)Ы, одна -непрозрачной, одна - бесцветной и три - тех же цветов, что и фильтры, причем между непрозрачной с шириной