Цвет и ИК волны. Видеокамеры и объективы.

 Сейчас, в начале 21-го века, телевизионные цифровые и сетевые технологии начинают использоваться для обеспечения безопасности не только бизнеса и государства, но и для безопасности жилища, семьи и личности.

Современному городскому жителю Система Охранного Телевидения (СОТ) уже представляется явлением знакомым и привычным. Интуитивно любому понятно, из чего такая система состоять. Это камера, которая «смотрит» на защищаемый объект, какая-то среда, по которой сигнал поступит в пункт наблюдения (например - провода), монитор, в который смотрит охранник и, обязательно, видеорегистратор.

Объектив представляется мало значительным элементом, составной частью камеры. Хотя даже пользуясь пылесосом, понятно, что чистить ковёр и узкую глубокую щель надо с помощью разных насадок. Важно, что сравнительно недорогие конструкции для охранных целей, состоящие из камер и объективов, должна решать задачу более сложную, чем студийные камеры. Они должны работать круглосуточно! И, если камера закреплена на высокой мачте или стене, в термо- и влагозащитном кожухе, регулировать два раза в сутки фокусировку не возможно. Это не относится к дистанционно управляемым камерам, которые можно будет обсудить отдельно.

Хотелось бы отметить, что объективы представляют собой набор линз из прозрачного материала - оптического стекла или хорошего оптического пластика, которые в значительной степени поглощают ультрафиолетовую (УФ) часть излучения, а инфракрасную (ИК) пропускают почти без потерь. ПЗС матрицы современных камер также чувствительны в ИК области спектра. Что обуславливает существенное влияние ИК света на работу СОТ.

До того, как обсуждать, какими могут быть объективы и камеры, обеспечивающие приемлемое качество изображения, хотелось бы остановиться на терминологии, касающейся электромагнитных волн, света, восприятия и воспроизведение цвета.

На рис. 1 Представлена часть спектра электромагнитных волн по обе стороны видимого диапазона. Следует помнить, что справа от этого отрезка лежат все традиционные радиоволны – от УКВ до сверх длинных, а слева, жесткий рентген и гамма-кванты.

Часть спектра электромагнитных волнНа верхней шкале указаны и длины волн и частоты. Для того чтобы яснее понимать масштаб явлений, связанных с любым участком диапазона электромагнитных волн, желательно ориентироваться и в длинах волн и в частотах.

Старшее поколение привыкало к радиоприёмникам, шкалы которых были проградуированы в метрах; с полосами ДВ, СВ, КВ и УКВ. Молодое же поколение отлично знает, что «в Bluetooth и WiFi используется нелицензируемый, повсеместно доступный диапазон 2,4 ГГц». Если вспомнить, что скорость света - это триста тысяч км/с, то понятно, что частоте 300КГц соответствует волна длиной 1км; 300МГц – 1м.

Ещё 20 лет назад крыши всех московских домов украшали антенны, направленные на Останкинскую башню. Размеры этих антенн демонстрировали, что вещание советского телевидения производилось на метровых волнах. А WiFi работает вблизи границы дециметровых и сантиметровых волн. При этих «вычислениях» можно округлять и ошибаться в полтора – два раза, важен только порядок, чтобы не ошибаться в 10 и более раз.

И ещё, по поводу длин волн. В СМИ появились сообщения о создании новой досмотровой техники на «Т-волнах». Может возникнуть впечатление, что в начале 21 века открыт новый тип излучения, подобно тому, как после великого открытия Рентгена, которое он скромно назвал X-лучами, много раз «открывали», а потом закрывали разные, например N-лучи. Так вот, техника и технология излучения, приёма, обработки и визуализации наверняка новые, но T-волны, это просто Терагерцовый диапазон электромагнитных волн, или субмиллиметровый от 300 до 30мкм. Это часть более широкого диапазона, который по-английски называется microwaves, а в русской технической литературе - СВЧ. Субмиллиметровый диапазон переходит непосредственно в длинноволновую часть ИК. Здесь возникает забавный терминологический парадокс – короткие и ультракороткие радиоволны оказываются гораздо длиннее, чем длинные оптические волны инфракрасного диапазона.

Обсудим теперь диапазон видимых волн и, в первую очередь названия цветов, и разночтения в этих названиях.

В русском языке существуют мнемонические фразы, помогающие запомнить последовательность цветов в радуге, например: «Как Однажды Жан Звонарь Головой Свалил Фонарь» или «Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан». Вторая фраза более известна, а первая – смешнее, и, по моему должна лучше запоминаться.

Когда Сэр Исаак Ньютон открыл разложение белого света на призме и объяснил появление радуги, он вначале увидел пять цветов. Позже, по аналогии с музыкальной октавой, выделил семь. Это Red, Orange, Yellow, Green, Blue, Indigo, Violet. (Richard Of York Gave Battle In Vain) Но, с другой стороны, встречается информация, что англоязычные зрители видят в радуге шесть цветов, видимо потому, что Blue означает по-русски два разных цвета. Некоторые разночтения есть и по поводу границ видимого диапазона. В некоторых источниках приводится от 400 до 800 нм, в некоторых от 400 до 700, иногда от 380 до 760. Но это разночтение не связано с индивидуальными или возрастными различиями, вроде возрастной тугоухости в физиологической акустике. Скорее это связано с методами оценки. В справочно-рекламных материалах монохроматические импульсные источники света с длиной волны 404нм называются фиолетовыми, а с длиной 375нм – уже ультрафиолетовыми.

Молекулы пигмента в «Синих» колбочках имеют максимум чувствительности на 430 нм, но есть существенный хвост даже в УФ области. Но, к счастью, хрусталик глаза задерживает ультрафиолет почти полностью, предохраняя сетчатку, но мутнея с возрастом. Если кто-то из читателей заинтересуется физиологией зрения и цвета и оптическими приборами, можно порекомендовать книгу Татьяны Николаевны Хацевич. «Медицинские оптические приборы, Физиологическая оптика» Новосибирск, 1998.

akvilona.ru

Мы предлагаем


Новое на сайте


Наши партнеры


ДВ Новости