Способ анализа распределения освещенности Советский патент 1989 года по МПК G01J1/52 

ел

со

00 О)

I Изобретение относится к фотометри и может быть использовано для изме- )ения пространственного распределени световых потоков в лазерной, свето- и гелиотехнике, а также в денситомет ии, например, для определения равно 1|1ерности оптической плотности сенси- фометрических клиньев.

: Цель изобретения - повышение точ- ности анализа за счет увеличения спектральной селективности элементов псевдоцветного изображения.

На фиг. 1 представлена схема для

|еализации способа, на фиг. 2 - ре-

ультаты анализа распределения осве- п;енности при экспонировании слоя би- ;ромированной желатины излучением ла:ера. .

На схеме (фиг. 1) изображены щель

граммы 3 и 4.

Псевдоцветное изображение, расположенное перед щелью 1 представлено графически в виде функции (х,у). Просвечивание псевдоцветного изоб.- ражения белым светом приводит к фор- ьшрованию на спектрограмме прбфиля распределения освещенности анализи- Р|уемого пучка. Это справедливо толь- к|о при просвечивании изображения, KjoTopoe формируется в результате узкополосной фильтрации падающего излучения, а не за счет суперпозиции триады основных цветов. Таким свойством обладают липпмановские псевдоцветные изображения, зарегистрированные на слоях бихромированной желатины.

Регистрация липпмановской фото- г|рафии анализируемого пучка на слое бихромированной желатины, необходима для того, чтобы однозначно преоб- р зовать интенсивность света в цвет. Экспериментально установлено, что липпмановские фотографии, зарегистри- рЬванные на слоях бихромированной желатины, обладают свойствами, существенно отличнь ми от свойств обычных липпмановских фотографий, полученных на галогенидсеребряных эмульсиях. Г тавное отличие заключается в том, ч)го период интерференционной струк- , зафиксированной в слое, зависит не только от длины волны падаю- излучения, как в обычной лип- п ановской фотографии, но и от величины экспозиции. Это приводит к тому, что участки слоя, на которые па

дает излучение с одной и той же длй- ной волны, но с разной интенсивностью, имеют разный цвет. Аналитически зависимость цвета изображения от интенсивности света выражается соотношением

- Ao klgif

IMCJKC

(1)

где А - длина волны максимума отражения (цвет изображения), АО длина волны насыщения, -MOkc интенсивность, при которой

наступает насьпцение, I - интенсивность света, k - коэффициент пропорциональности.

Таким образом, неоднородности интенсивности анализируемого пучка однозначно преобразуются в изменении светового оттенка.

В процессе регистрации липпмановской фотографии в слое бихромированной :желатины образуется слоистая структура, в Которой чередуются слои с повышенным и пониженным значениями показателя преломления (т.е. фазовая решетка). Если такую решетку осветить белым светом, то от нее отра- зится излучение только с длиной волны , удовлетворяющей условию

Й-.

(2)

d

-период решетки (расстояние между двумя слоями с равным значением показателя преломления),

-средний показатель преломления желатины.

Все остальные спектральные составляющие белого света проходят через решетку, практически не испытав поглощения. Поэтому,, пропуская излучение, прошедшее или отраженное от псевдоцветной липпмановской фотографии через спектрограф, получают спект рограмму, на которой наблюдаются темные (или светлые) полосы, на длинах волн, которые могут быть найдены из соотноше1тя (1). Поскольку цвет изображения меняется вдоль щели спектрографа, то линия на спектрограмме соответствует распределению освещенности в анализируемом пучке.

14531864

лан :с;::о7„: , :Г ° кра„м. Экспо„„рован- обеспечивае. хороша: прос.ран;в:; е -Д разрешение элементов aнaлиLnvpГr и высушивают в изопропилопучка. Время анали прТэтГнТу пТ. -Ученное личивается, так как уменьшение 1„Г «Додветное изображение располагасивности спектра ле кТко1енс„Рует- лГп: -о ся увеличением мощности источника L- пересекает центральную его .часть лого света. Поскольку геометрический , участки освещают лам- размер спектра связан с линейной п ° Г мощностью 100 Вт. На Персией спектрографа то при Регистрируют спектро- чении последней вы е я тся вес ь не- а ;:S ( почернения /значительные изменения в велиии ° «згибу темной линии)

вещенности анализируемого чка в 1. Г ° - Р-Д-« освещенности, результате достиг.ет ся. п вьше: :; точ- лин ия Гспе : ности анализа пространственного п,Г в спектре соответствует длине пределеняя освещенностГ 588 нм. ЛиСпектральные характеристики псевдо- ЗЗ М/сГГГ составляет цветного липпмановского изображения п приводит к изгибу тем- получены при экспонировали слоя би- ° Г ° хромированной желатины излучением ге- РИДЦ ™ РоЦентное изме- лий-кадмиевого лазера (44 нм) ГАи. 9 освещенности приводит к сдвигу Цифры возле кривых указывают величину ° мм. Если даже экспозиции. Видно, что ширина тк- 2s спектрограмме произво- симумов отражения находится в преде- помощью линейки (при точности лах 150-500 L В результате 0-5 мм), то освещенности спектров отражения повышается пект- с точностью 1,5%. ральная селективность псевдоцветного I

изображения, а это означает что можно изобретения более надежно разделить элементы

° зкс- Способ анализа распределения ос позиции. Поскольку время экспозиции вещенности, создаваемой монохромати- Для всех элементов изображения одина- ческим излучением, заключающийся в .™ °«ь,шение спектральной селек--. ФоР иРовании изображения распределе- ™ . ния, освещении полученного изображе- ти анализа распределения освещенное- ния белым светом и анализе распреде- ти, т.е. можно вьщелять участки, от- ления освещенности по спекто ьно

- ,

пример . Излучение ртутнойщедшем свете, отличающий г - :т-т. LV---з: .--- -- . .п- ;-:-n L™-;тива и экспонируют в течение 5 мин. Изображение распределения путемТ Равномерность распределения освещен- страции его липпмановской ности контролировали измерителем ла- на слое бихромированной желатины, ™о:аГГч о°Гс7о::;нГ: г:;тГ:и :уГ „----« --нноеотфотогра;и:

ально поле казалось ос- ° °- вещенность в центре поля быпа н 30%. рогр мМе Р°«-°Дят по спект

Изобретение относится к оптике, в частности к фотометрии, и может быть использовано для измерения пространственного распределения световых потоков в лазерной, свето- и гелиотехнике. Кроме того, изобретение можно использовать в денситометрии, например, для определения равномерности оптической плотности сенситометрических клиньев. Целью изобретения является повьппение точности анализа, которая достигается путем регистрации лип- пмановской фотографии анализируемого пучка на слое бихромированной желатины. Полученное псевдоцветное изображение освещают белым светом, пропускают прошедшее или отраженное от него излучение через спектрограф, реги- о стрируют спектрограмму и по распределению интенсивности в спектрограмме производят анализ распределения освещенности. 2 ил. 9 О)

ds

20

Фие.2