Устройство для получения цветных теневых изображений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦВЕТНЫХ ТЕНЕВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее источник цвета со щелевой осветительной диафрагмой и приемную часть с трехцветной визуализирующей диафрагмой, выполненной в виде прямоугольного непрозрачного экрана, включающего расположенные в один ряд и содержащие фильтры основных цветов фигуры, отличающееся тем, что, с целью расширения loiacca объектов исследования путем одновременного определения двух взаимно перпендикулярных составляющих отклонения света в любой точке цветного изображения, фигуры трехцветной визуализирующей диафрагмы выполнены одинаковой высоты в виде равнобедренных трапеций, большие основания которых примыкают одно к другому, расстояние между осями симметрии фигур равно ширине щелевой осветительной диафрагмы , причем первые три фигуры выполнены из одноцветных фильтров трех основных цветов, следующие тройки фигур выполнены из блоков высотой, равной высоте осветительной диафрагмы, составленных из расположенных один над другим прозрачного бесцветного элемента и фильтра одного из основных цветов, имеющих соответственно одинаковые оптические плотности, причем тройки фигур расположены в порядке уменьшения высоты фильтров в блоке/ составляющих 0,2-0,8 высоты блока, фигуры в каждой тройке образованы фильтрами одинаковой высоты, а цвета фильтров различной высоты двух соседних фигур совпадают.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

0% (11) 3Ш С 01 N 21/45

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ н ae TOaCHOMV Cl&AETEllhCTEY (21) 3608874/18-25 (22) 04.05.83 (46) 07.10.84. Бюл. У 37 (72) Г.Д. Саламандра (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г.М. Кржижановского (53) 535.8.082.532(088.8) (56) 1. Саламандра Г.Д. Фотографические методы быстропротекающих процессов. N., "Наука", 1974, с. 28.

2. Авторское свидетельство СССР

У 840713, кл. G 01 N 21/45, 1981 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ПВЕТНЫХ ТЕНЕВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее источник цвета со щелевой осветительной диафрагмой и приемную часть с трехцветной виэуализирующей диафрагмой, выполненной в виде прямоугольного непрозрачного экрана, включающего расположенные в один ряд и содержащие фильтры основных цветов фигуры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса объектов исследования путем одновременного определения двух взаимно перпендикулярных составляющих отклонения света в любой точке цветного иэображения, фигуры трехцветной визуализирующей диафрагмы выполнены одинаковой высоты в виде равнобедренных трапеций, большие основания которых примыкают одно к другому, расстояние между осями симметрии фигур равно ширине щелевой осветительной диафрагмы, причем первые три фигуры выполнены из одноцветных фильтров трех основных цветов, следующие тройки фигур выполнены из блоков высотой, равной высоте осветительной диафрагмы, составленных из расположенных один над другим прозрачного бесцветного элемента и фильтра одного из основных цветов, имеющих соответственно одинаковые оптические плотности, причем тройки фигур расположены в порядке уменьшения высоты фильтров в блоке, составляющих 0,2-0,8 высоты блока, фигуры в каждой тройке образованы фильтрами одинаковой высоты, а цвета фильтров различной высоты двух соседних фигур совпадают.

1 111749

Изобретение относится к исследо« ванию физических свойств веществ, в частности к устройствам для исследо-. вания оптических неоднородностей в прозрачных средах теневым методом, и может быть использовано при изуче нии обтекания тел сверхзвуковым потоком, исследовании процессов горения и взрыва и т.п. !

Известно устройство для получения 1п цветных теневых изображений, содержа.— щее источник цвета с щелевой осветительной диафрагмой и приемную часть с визуализирующей диафрагмой, выполненной в виде прямоугольника, состав- 15 ленного из расположенных в ряд одинаковых по размерам прямоугольных фильтров контрастирующих цветов.

Это устройство позволяет по цвету изображения судить о величине состав- уо ляющей отклонения света в направлении, перпендикулярном боковым кромкам фильтров f1) .

Недостаток этого устройства заключается в том, что его чувствитель- 25 ность и цветовой контраст в изображении объекта исследования не могут изменяться независимо друг от друга.

Кроме того, дешифровка цветного изображения, полученного с помощью применяемой в нем внзуализирующей диафрагмы, вызывает затруднения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для получения цветных теневых изображений, содержащее источник цвета со щелевой осветительной диафрагмой и приемную часть с трехцветной визуализирующей диафрагмой, выполненной в виде прямоугольного непрозрачного экрана, включающего расположенные в один ряд и содержащие фильтры основных цветов фигуры (2) .

Недостатком известного устройства45 является то, что с его помощью при одном просвечивании можно измерить только одну составляющую отклонения

Ф света в объекте исследования. Это ограничивает класс объектов исследо-1

50 вания только стационарными или хорошо воспроизводимыми процессами. Плохо воспроизводимые процессы не могут быть исследованы с помощью известного устройства, 55

Цель изобретения " расширение класса объектов исследования путем одновременного определения двух взаимно перпендикулярных составляющих отклонения света в любой точке цветного изображения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для получения цветных теневых изображений, содержащем источник цвета со щелевой осветительной диафрагмой и приемную часть с трехцветной визуализирующей диафрагмой, выполненной в виде прямоугольного непрозрачного экрана, включающего расположенные в .один ряд и содержащие фильтры основных цветов фигуры, фигуры трехцветной визуализирующей диафрагмы выполнены одинаковой высоты в виде равнобедренных трапеций, большие основания которых примыкают одно к другому, расстояние между осями симметрии фигур равно ширине щелевой осветительной диафрагмы, причем первые три фигуры выполнены из одноцветных фильтров трех основных цветов, следующие тройки фигур выполнены из блоков высотой, равной высоте осветительной диафрагмы, составленных из расположенных один над другим прозрачного бесцветного элемента и фильтра одного из основных цветов,.имеющих соответственно одинаковые оптические плотности, причем тройки фигур расположены в порядке уменьшения высоты фильтров в блоке, составляющих 0,2-0,8 высоты блока, фигуры в каждой тройке образованы фильтрами одинаковой высоты, а цвета фильтров различной высоты двух соседних фигур совпадают.

На чертеже представлена трехцветная визуализирующая диафрагма предлагаемого устройства, общий вид.

Визуализирующая диафрагма содержит фигуры 1 — 9 одинаковой высоты, которые выполнены в виде равнобедренных трапеций, большие основания которых примыкают одно к другому, расстояние между осями симметрии фигур равно ширине щелевой осветительной диафрагмы и образуют просветы в непрозрачном экране 10.

Фигуры 1 — 3 выполнены из фильтров трех основных цветов. Остальные разноцветные фигуры выполнены из блоков с высотой, равной высоте осветительной диафрагмы, составленных из расположенных один над другим прозрачного бесцветного элемента и фильтра одного из основных цветов. Оптические плотности бесцветного элемента и фильтра

3 11174 одинаковы. В каждой фигуре содержатся фильтры только одного цвета.

Блоки фигуры 4 составлены из бесцветных элементов 11 — 15 и фильтров

16 — 20. Блоки фигуры 5 составлены иэ бесцветных элементов 21 — 25 н фильтров 26 — 30. Блоки фигуры 6 составлены из бесцветных элементов

31 — 35 и фильтров 36 вЂ,40. Высота фильтров в фигурах 4 — 6 одинакова, 1п цвета фильтров, входящих в состав блоков этих фигур, различны. Блоки фигуры 7 составлены из бесцветных элементов 41 — 45 и фильтров 46 - 50.

Блоки фигуры 8 составлены из бесцветных элементов 51 — 55 и фильтров

56 — 60. Блоки фигуры 9 составлены из бесцветных элементов .61 — 65 и фильтров 66 — 70. Высота фильтров в фигурах 7 — 9 одинакова. Цвета фильт- щ ров различны.

Фигуры 4 — 9 расположены за фигу-! рами 1 - 3 в порядке уменьшения высоты фильтров, составляющих 0,2-0,8 высоты блока, причем фигуры 4 — 6 25 и 7 - 9 с фильтрами одинаковой высоты расположены одна эа другой. Цвета фильтров различной высоты двух соседних фигур 3 и 4, 6 и 7 совпадают.

На чертеже широкой линией обозначено изображение щелевой осветитель-. ной диафрагмы, образованное лучамн света, прошедшими через однородную среду. Оно попадает на бесцветный элемент 33, фильтр 38 и участки не35 прозрачного экрана 10, примыкающие к блоку фигуры 6, составленному из элемента 33 и фильтра 38.

Пример выполнения трехцветной визуализирующей диафрагмы устройства для получения цветных теневых изображений.

Фильтр, из которого выполнена фигура 1, фильтры 26 — 30, входящие в блоки фигуры 5, и фильтры 66 — 70, входящие в блоки фигуры 9 - синего цвета.

Фильтр, из которого выполнена фигура 2, фильтры 36 — 40, входящие в блоки фигуры брн фильтры 46 - 50,,входящие в блоки фигуры 7 — зеленого

50 цвета.

Фильтр, из которого выполнена фигура 3, фильтры 16 — 20, входящие в блоки фигуры 4, и фильтры 56 — 60,: входящие в блоки фигуры 8 — красного 55 цвета.

Элементы 11 - 15, 21 - 25, 31 - 35, 41 — 45, 51 — 55 и 61-- 65, выпол95 4 нены бесцветными. Их оптическая плотность совпадает с оптической плотностью фильтров.

Устройство работает следующим образом.

В отсутствие объекта исследования трехцветную визуализирующую диафра1— му устанавливают в фокальной плоскости основного объектива приемной части теневого прибора так, чтобы вертикальные границы иэображения осветительной диафрагмы попали на оси симметрии примыкающих к фигуре 6, участков непрозрачного экрана 10, а гбрнэонтальные границы совместились с границами одного из блоков фигуры, расположенной в центральной части визуализирующей диафрагмы, например

Ъ с границами блЬка, составленного из бесцветного элемента 33 и зеленого фильтра 38. Иэображение однородного поля окрашивается в зеленый цвет.

Частота. цвета определяется отношением площадей фильтра 38 и бесцветного элемента 33. Яркость цвета зависит от величины доли иэображения осветительной диафрагмы, попадающей на участки непрозрачного экрана 10, примыкающего к блоку.

Лучи света, отклоненные в объекте исследования, создают изображения осветительной диафрагмы, которые в зависимости от направления отклонения света в объекте исследования могут сместиться в любом направлении. При смещении изображения осветительной диафрагмы в вертикальном направлении в изображении объекта исследования цветовой тон сохраняется. Яркость зеленого цвета изменяется в соответ- ствии с изменением доли изображения

i осветительной диафрагмы, попадающей на участки непрозрачного экрана 10.

При смещении иэображения осветительной диафрагмы вверх яркость зеленого цвета растет, при смещении внизуменьшается.

При смещении изображения осветительной диафрагмы в горизонтальном направлении в изображении объекта исследования изменяются цветовой тон(когда изображение осветительной диафрагмы смещается в пределах фигур, блоки которых содержат фильтры одинаковой высоты) и чистота цвета (когда изображение осветительной диафрагмы смещается в пределах фигур с различной высотой фильтров). Яркость цвета сохраняется неизменной в соответствии с постоянством доли изображения осветительной диафрагмы. попадающей на участки непрозрачного экрана.

При смещении изображения щелевой осветительной диафрагмы в произвольном направлении, вертикальная составляющая отклонения света кодируется яркостью цвета в иэображении объекта исследования, а горизонтальная составляющая — цветовым тоном и чисто- 1ц той цзета.

Таит образом, предлагаемое устройство позволяет при одном просвечивании измерить две взаимно перпендикулярные составляющие отклонения . 5 света в объекте исследования.

Для обеспечения нормальных условий работы визуализирующей диафрагмы лев обходимо, чтобы высота фильтров в фигурах, выполненных из блоков, не вы- 26 ходила за пределы 0,2-0,8 высоты блока.

При выбранном интервале высот фильтров (0,2-0,8 высоты блока) изменение чистоты цвета в иэображении объекта исследования при смещении иэображения осветительной диафрагмы в горизонтальном направлении в несколько раэ превосходит пороговые величины цветовых различий.

Предлагаемое устройство позволяет кодировать отклонение света в объекте исследования тремя характеристиками цвета (цветовым тоном, чистотой цвета и яркостью), одновременно измерять две взаимна перпендикулярные составляющие отклонения света в объек те исследования, сокращать время ,измерения при исследовании стационарных и хорошо воспроизводимых процессов, исследовать плохо воспроизводимые процессы, расширяя тем самым класс объек-.ов исследования, а также расши" рять цветовую гамму в изображении объекта исследования за счет ваэможности пспарного смешения трех основных цветов различной чистоты и различной яркости.