|
Krāsa |
ρ |
Krāsa |
ρ |
Krāsa |
ρ |
Krāsa |
ρ |
|
Zaļā gaisma |
gaiši pelēks |
Zilā gaisma | |||||
|
dzeltena gaisma |
Zaļā vide |
Pelēks vidējs |
Zils tumšs | ||||
|
dzeltens vidējais |
Zaļš tumšs |
Pelēks tumšs |
Brūns tumšs | ||||
Dažu specifisku virsmu atstarošanas koeficientu vērtības ir norādītas tabulā. 5.
Sakarā ar to, ka objekti ar dažādu spilgtumu var iekrist redzes laukā, tas tiek ieviests adaptīvā spilgtuma koncepcija (B A ), kas tiek saprasts kā spilgtums, kuram vizuālais analizators ir pielāgots (noregulēts) noteiktā laikā. Aptuveni mēs varam pieņemt, ka attēliem ar tiešu kontrastu adaptīvais spilgtums ir vienāds ar fona spilgtumu, bet attēliem ar apgrieztu kontrastu tas ir vienāds ar objekta spilgtumu. Vizuālā analizatora jutības diapazons ir ļoti plašs: no 10 -6 līdz 10 6 cd/m 2 . Labākie darba apstākļi atbilst adaptīvā spilgtuma līmeņiem no vairākiem desmitiem līdz vairākiem simtiem cd/m 2 .
5. tabula
Dažu virsmu atstarošanas koeficientu vērtības
|
Virsma |
ρ |
Virsma |
ρ |
|
Pulēts tērauds |
Papīrs balts plāns | ||
|
Dzelzs balts |
Whatman papīrs | ||
|
Molibdēns |
Balts svins | ||
|
pulēts alumīnijs |
Baltais cinks | ||
|
Matēts alumīnijs |
Fajansa šķīvis balts | ||
|
Alumīnija spogulis |
Balta flīze | ||
|
Misiņa matēts |
Marmora balts | ||
|
pulēts misiņš |
Ķieģeļu balts | ||
|
Ķieģeļu dzeltens | |||
|
ķieģeļu sarkans | |||
|
Piena glāze (2-3 mm) |
Logu stikls | ||
|
Balta porcelāna emalja | |||
|
Samta melns |
balta līmes krāsa |
Jāpatur prātā, ka nepieciešamās kontrasta vērtības nodrošināšana ir tikai nepieciešams, bet tomēr nepietiekams nosacījums objektu normālai redzamībai. Jums arī jāzina, kā šis kontrasts tiek uztverts noteiktos apstākļos. Objektu vizuālās uztveres novērtēšanai tiek ieviests jēdziens sliekšņa kontrasts :
Kur B kopš - sliekšņa spilgtuma atšķirība, t.i., minimālā atšķirība starp objekta un fona spilgtumu, ko joprojām uztver acs. Tādējādi vērtība UZ kopš nosaka diferenciālās diskriminācijas slieksnis. Lai iegūtu optimālu darbības diskriminācijas slieksni, ir nepieciešams, lai faktiskā starpības vērtība starp objekta spilgtumu un fonu būtu 10–15 reizes lielāka par sliekšņa vērtību. Tas nozīmē, ka normālai redzamībai kontrasta vērtībai, kas aprēķināta pēc formulām (1), jābūt lielākai par vērtību UZ kopš 10-15 reizes. Tādējādi novērojamā objekta kontrasta vērtības attiecību pret tā vērtību (kas raksturīga acs spējai uztvert objektu) sauc. redzamība :
. (4)
Sliekšņa kontrasta vērtība ir atkarīga no fona spilgtuma un leņķa izmēriem α par objektu novērošana. Jāņem vērā, ka lielāki objekti ir redzami pie mazāka kontrasta un ka nepieciešamais sliekšņa kontrasts samazinās, palielinoties spilgtumam.
Lai aptuvenu novērtētu tiešā sliekšņa kontrasta lielumu, rakstā tiek piedāvāta empīriska formula:
,
(5)
Kur: α par ir novērotā objekta leņķiskais izmērs (mērīts loka minūtēs) (skat. 4. att. zemāk). Funkcionālie koeficienti φ 1 (α par ) Un φ 2 (α par ) ir atkarīgi no novērotā objekta leņķiskā izmēra un fona spilgtuma:
;
(5 1)
Priekš 0,01 ≤ B f ≤ 10 – k φ1 = 75;
;
(5 2)
Priekš B f > 10 – k φ1 = 122;
;
(5 3)
k φ2 = 0,333; ξ = 3,333; lpp 0 = –0,096, lpp 1 = –0,111, lpp 2 = 3,55∙10 – 3 , lpp 3 = –4,83∙10 – 5 , lpp 4 = 1,634∙10 – 7 ; q 0 = 2,345∙10 – 5 , q 1 = –0,034, q 2 = 1,32∙10 – 3 , q 3 = –2,053∙10 – 5 , q 4 = 7,334∙10 – 4 .
Formulas (5 1) - (5 3) tiek iegūtas funkcionālo koeficientu tabulas vērtību tuvināšanas rezultātā φ 1 (α par ) Un φ 2 (α par ) , dots .
Lai novērtētu apgrieztā sliekšņa kontrasta vērtību 1′ ≤ α par ≤ 16′ tiek piedāvāts citas empīriskas formulas tuvinājums:
,
(6)
Kur: r 0 = –0,51, r 1 = -0,151, r 2 = 3,818∙10 –3 , r 3 = –3,94∙10 –5 , r 4 = –1,606∙10 –7 , r 5 = 2,095∙10 –10 .
Ja novēroto objektu leņķiskie izmēri pārsniedz 16 loka minūtes ( α par > 16′), varat izmantot formulu:
, (6′)
Kur K por (16′) ir kontrasta sliekšņa vērtība, kas aprēķināta pēc formulas (6). α par = 16′ .
Attiecības starp novēroto objektu leņķisko un lineāro izmēru vispārīgajam gadījumam ir ilustrētas attēlā. 4, kur: l par –novērojamā objekta lineārais izmērs; l x Un l y ir attālumi no novērošanas punkta (cilvēka acs atrašanās vietas) līdz novērojamā objekta centram, ņemot attiecīgi horizontāli un vertikāli; β par ir novērotā objekta plaknes novirzes leņķis no horizontāles. Daudzumi l par ,l x ,l y Un β par nosaka konkrētās darba vietas īpatnības un organizācija. Pārējais, kas norādīts attēlā. 4 daudzumi ir papildu: l krastmala ir tiešais attālums no novērošanas punkta līdz novērojamā objekta centram; h krastmala ir normālais attālums no novērošanas punkta līdz novērojamā objekta plaknei; β krastmala ir skata leņķis attiecībā pret novērojamā objekta plakni; α 1 Un α 2 - palīgstūri.
Rīsi. 4. Savienojums leņķa ( α ) un lineārs ( l O) novēroto objektu izmēri
Zīmējuma ģeometrija attēlā. 4 definē šādas palīglielumu izteiksmes:
;
;
(7)
;
(8)
un tāpēc novērotā objekta leņķisko izmēru var noteikt šādi:
α par = α 2 – α 1 . (9)
Ārējā apgaismojuma lielumam ir liela ietekme uz objektu redzamības apstākļiem. Tomēr šis efekts būs atšķirīgs, strādājot ar attēliem, kuriem ir tiešs vai apgriezts kontrasts. Apgaismojuma palielināšana ar tiešu kontrastu uzlabo redzamības apstākļus (vērtība UZ utt palielinās) un, gluži pretēji, ar apgrieztu kontrastu - līdz redzamības pasliktināšanās (vērtība UZ par samazinās).
Palielinoties apgaismojumam, vērtība UZ utt palielinās, jo fona spilgtums palielinās vairāk nekā objekta spilgtums (fona atstarojums ir lielāks par objekta atstarošanos). Vērtība UZ par tajā pašā laikā tas samazinās, jo objekta spilgtums praktiski nemainās (objekts spīd), un fona spilgtums palielinās.
Daudzos gadījumos operatora redzamības laukā var atrasties dažādas intensitātes gaismas signāli. Tajā pašā laikā pārmērīgs spilgti objekti var izraisīt nevēlamu redzes orgānu stāvokli - aklumu. īpaši spēcīgi Negatīvā ietekme redzes orgānu darbu ietekmē elementi ar augstu spilgtumu, kas var būt pārmērīgi spilgtas lampu daļas (piemēram, kvēlspuldžu kvēldiegs) vai citi gaismas avoti - tieša darbība, kā arī to spoguļatspīdumi - atstarota darbība . Apžilbinošo spilgtumu nosaka gaismas virsmas izmērs un spilgtums, kā arī redzes orgānu adaptācijas spilgtuma līmenis. Minimālos spilgtuma līmeņus, kas sāk radīt apžilbinošu efektu, var aptuveni noteikt pēc empīriskās formulas:
, (10)
Kur Ω cn ir operatora gaismas virsmas novērošanas cietais leņķis (steradiānos), kura vērtību var aptuveni noteikt kā gaismas virsmas laukuma attiecību pret attāluma kvadrātu no šīs virsmas līdz orgāniem. no redzes.
Jāpatur prātā, ka novēroto objektu faktiskie spilgtuma līmeņi ir jānovērtē, izmantojot formulas (2) un (3), un ar formulas (10) palīdzību ir jāpārbauda tikai faktiskie spilgtuma līmeņi, lai noteiktu objektu izskatu. var panākt apžilbinošu efektu. Lai normāli uztvertu novēroto objektu spilgtumu, ir jāizpilda šāda nevienlīdzība:
B cn < B cn min , (11)
Kur B cn ir apžilbinošās virsmas spilgtums, ko nosaka pēc formulas (2) - (3).
Tādējādi, lai radītu optimālus apstākļus vizuālai uztverei, ir nepieciešams ne tikai nodrošināt nepieciešamo uztveramo gaismas signālu spilgtuma un kontrasta līmeni, bet arī novērst pārmērīgi nevienmērīgu spilgtuma sadalījumu redzes laukā. Gadījumos, kad nav iespējams izmantot formulu (9), varat izmantot datus tabulā. 6 vai uzskatīt par pieņemamu nevienmērīgu spilgtuma līmeņu sadalījumu redzes laukā, ja to starpība nepārsniedz 1 līdz 30 .
6. tabula
Atstarošanas koeficients ir bezizmēra fizikāls lielums, kas raksturo ķermeņa spēju atspoguļot uz to krītošo starojumu. Grieķu valoda tiek izmantota kā burts vai latīņu valodā .
Definīcijas
Kvantitatīvās atstarošanas koeficients ir vienāds ar attiecību starojuma plūsma, ko ķermenis atstaro pret plūsmu, kas krīt uz ķermeni:
Atstarošanas koeficienta un absorbcijas, caurlaidības un izkliedes koeficientu summa ir vienāda ar vienu. Šis apgalvojums izriet no enerģijas nezūdamības likuma.
Tajos gadījumos, kad krītošā starojuma spektrs ir tik šaurs, ka to var uzskatīt par vienkrāsainu, runā par vienkrāsains atstarošanas koeficients. Ja uz ķermeni krītošā starojuma spektrs ir plašs, tad dažreiz tiek saukts atbilstošs atstarošanas koeficients neatņemama.
Vispārējā gadījumā ķermeņa atstarošanas koeficienta vērtība ir atkarīga gan no paša ķermeņa īpašībām, gan no starojuma krišanas leņķa, spektrālā sastāva un polarizācijas. Sakarā ar ķermeņa virsmas atstarošanas koeficienta atkarību no uz to krītošās gaismas viļņa garuma, ķermenis vizuāli tiek uztverts kā krāsots vienā vai citā krāsā.
Spekulārās atstarošanas koeficients
Tas raksturo ķermeņu spēju atspoguļot uz tiem krītošo starojumu. Kvantitatīvi nosaka spoži atstarotās starojuma plūsmas attiecība uz krītošo straumi:
Spoguļattēls (virziena) rodas, ja starojums krīt uz virsmas, kuras nelīdzenumi ir daudz mazāki par starojuma viļņa garumu.
Difūzā atstarošana
Raksturo ķermeņu spēju difūzi atspoguļot uz tiem krītošo starojumu. Kvantitatīvi nosaka difūzi atstarotās starojuma plūsmas attiecība uz krītošo straumi:
Ja vienlaikus notiek gan spoguļa, gan difūzā atstarošana, tad atstarošanas koeficients ir spoguļattēla koeficientu summa un izkliedēts pārdomas:
Skatīt arī
Uzrakstiet atsauksmi par rakstu "Atstarošanas koeficients (optika)"
Piezīmes
Izvilkums, kas raksturo atstarojumu (optika)
- Ak, Nataša! - viņa teica.- Vai tu to redzēji? Vai tu redzēji? Ko tu redzēji? — iesaucās Nataša, pacēlusi spoguli.
Sonja neko neredzēja, viņa tikai gribēja pamirkšķināt acis un piecelties, kad izdzirdēja Natašas balsi sakām “ar visiem līdzekļiem” ... Viņa nevēlējās maldināt ne Dunjašu, ne Natašu, un bija grūti sēdēt. Viņa pati nezināja, kā un kāpēc viņai izplūda kliedziens, kad viņa ar roku aizsedza acis.
- Vai tu viņu redzēji? Nataša jautāja, satverot viņas roku.
- Jā. Pagaidiet ... es ... viņu redzēju, ”Sonja neviļus sacīja, joprojām nezinot, ko Nataša domāja ar savu vārdu: viņu - Nikolaju vai viņu - Andreju.
"Bet kāpēc gan lai es jums nepastāstītu, ko redzēju? Jo citi to redz! Un kurš var mani notiesāt par to, ko es redzēju vai neredzēju? pazibēja caur Sonjas galvu.
"Jā, es viņu redzēju," viņa teica.
- Kā? Kā? Vai tas ir tā vērts vai melo?
- Nē, es redzēju... Tas nebija nekas, pēkšņi es redzu, ka viņš melo.
- Andrejs melo? Viņš ir slims? - Nataša jautāja ar izbiedētām stingrām acīm skatoties uz draudzeni.
– Nē, tieši otrādi – gluži otrādi, jautra seja, un viņš pagriezās pret mani – un brīdī, kad viņa runāja, viņai šķita, ka viņa redz, ko saka.
- Nu, Sonja?...
- Šeit es neuzskatīju par kaut ko zilu un sarkanu ...
– Sonja! kad viņš atgriezīsies? Kad es viņu redzu! Mans Dievs, kā man ir bail par viņu un par sevi, un man ir bail par visu... - Nataša ierunājās un, ne vārda neatbildot Sonjas mierinājumam, apgūlās gultā un ilgi pēc sveces nodzēšanas. , ar atvērtām acīm, nekustīgi gulēja gultā un skatījās uz salu, mēness gaismu caur aizsalušajiem logiem.
Drīz pēc Ziemassvētkiem Nikolajs paziņoja mātei par mīlestību pret Soniju un savu stingro lēmumu viņu apprecēt. Grāfiene, kas jau sen bija pamanījusi, kas notiek starp Soniju un Nikolaju, un gaidīja šo skaidrojumu, klusībā klausījās viņa vārdos un teica dēlam, ka viņš var precēties ar kuru vien vēlas; bet ne viņa, ne viņa tēvs nedotu viņam svētību par šādu laulību. Pirmo reizi Nikolajs juta, ka viņa māte ir neapmierināta ar viņu, ka, neskatoties uz visu viņas mīlestību pret viņu, viņa viņam nepadosies. Viņa, auksti un neskatīdamās uz dēlu, sūtīja pēc vīra; un, kad viņš ieradās, grāfiene Nikolaja klātbūtnē gribēja īsi un vēsi pastāstīt, kas par lietu, taču neizturēja: aizkaitināta asarās izplūda un izgāja no istabas. Vecais grāfs sāka šaubīgi piekodināt Nikolaju un lūgt viņu atteikties no sava nodoma. Nikolajs atbildēja, ka nevar mainīt vārdu, un viņa tēvs, nopūšoties un acīmredzami samulsis, ļoti drīz pārtrauca viņa runu un devās pie grāfienes. Visās sadursmēs ar dēlu grāfs neatstāja viņa vainas apziņu par lietu nekārtībām, un tāpēc viņš nevarēja dusmoties uz savu dēlu par atteikšanos precēties ar bagātu līgavu un par pūra izvēli Sonijai - tikai šajā gadījumā viņš spilgtāk atcerējās, ka, ja viss nebūtu satraukts, Nikolajam nebūtu iespējams vēlēties labāku sievu par Soniju; un ka tikai viņš ar savu Mitenku un saviem neatvairāmiem ieradumiem ir vainīgs pie lietu nekārtības.
Gaisma par sadursmi atstarojoša virsma.
Tas slēpjas faktā, ka krītot, Un atspoguļots Rejs novietots vienā plaknē ar perpendikulāru virsmai, un šis perpendikuls sadala leņķi starp norādītajiem stariem identiskos komponentos.
Bieži vien to vienkāršo šādi: stūrī kritums un leņķis pārdomas Sveta tas pats:
α = β.
Atspoguļošanas likums ir balstīts uz pazīmēm viļņu optika. To eksperimentāli pamatoja Eiklīds 3. gadsimtā pirms mūsu ēras. To var uzskatīt par lietošanas sekām Fermā princips Priekš spoguļa virsma. Arī šo likumu var formulēt kā Haigensa principa sekas, saskaņā ar kuru jebkurš medija punkts, līdz kuram ir nonākusi perturbācija, darbojas kā avots. sekundārie viļņi.
Jebkurš medijs īpaši atspoguļo un absorbē gaisma starojums . Parametrs, kas raksturo vielas virsmas atstarošanas spēju, tiek apzīmēts kā atstarošanas koeficients(ρ vaiR) . Kvantitatīvi atstarošanas koeficients ir vienāds ar attiecību starojuma plūsma, ko atspoguļo ķermenis, plūsmai, kas skāra ķermeni:
Gaisma pilnībā atstarojas no plānas sudraba vai šķidrā dzīvsudraba plēves, kas nogulsnēta uz stikla loksnes.
Piešķirt izkliedēts Un spoguļa atspulgs.
