اپتیک

اپتیک ، علمی که مربوط به پیدایش و انتشار نور است ، تغییراتی که در آن متحمل و تولید می شود و پدیده های دیگری که از نزدیک با آن در ارتباط هستند. دو شاخه اصلی اپتیک وجود دارد، فیزیکی و هندسی. اپتیک فیزیکی در درجه اول با طبیعت و خصوصیات نور خود سروکار دارد. اپتیک هندسی مربوط به اصولی است که حاوی خواص شکل گیری تصویر لنزها ، آینه ها و سایر دستگاه هایی است که از نور استفاده می کنند. همچنین شامل پردازش داده های نوری است که شامل دستکاری در محتوای اطلاعات تصویری است که توسط سیستم های نوری منسجم تشکیل شده است.

در ابتدا اصطلاح اپتیک فقط در رابطه با چشم و بینایی استفاده می شد. بعداً ، با شروع لنزها و سایر وسایل برای كمك به بینایی ، اینها به طور طبیعی ابزارهای اپتیک نامیده می شدند و در نهایت معنای اصطلاح اپتیک برای پوشاندن هر كاربردی از نور گسترده تر می شد ، حتی اگر گیرنده نهایی چشم نیست بلكه یک ردیاب فیزیکی ، مانند صفحه عکاسی یا دوربین تلویزیونی است. در قرن بیستم روشهای اپتیک بطور گسترده در مناطقی از طیف اشعه الکترومغناطیسی که برای چشم قابل مشاهده نیستند ، مانند اشعه X ، اشعه ماوراء بنفش ، مادون قرمز و امواج رادیویی مایکروویو استفاده می شود.

در مقاله حاضر ، ويژگي هاي شكل دهي لنزها ، آينه ها و ساير دستگاه هايي كه از نور استفاده مي كنند در نظر گرفته شده است. موج و ماهیت کوانتومی نور ، سرعت آن ، طول موج ، قطبش ، پراش و تداخل ممکن است در نور یافت شود. تجزیه و تحلیل نور به رنگ اجزای آن توسط منشورها و مشبک ، اساس زمینه گسترده طیف سنجی را تشکیل می دهد ، که اصول آن در طیف سنجی مورد بحث قرار گرفته است.

تصویر اپتیک

یک تصویر اپتیک ممکن است به عنوان بازتولید ظاهری یک شی توسط یک سیستم لنز یا آینه در نظر گرفته شود و از نور به عنوان حامل استفاده کند. به طور کلی یک تصویر کامل ، بطور همزمان توسط لنزهای موجود در یک دوربین ، تولید می شود ، اما ممکن است تصاویر توسط اسکن نقطه به نقطه ، مانند یک سیستم تلویزیونی یا انتقال رادیویی تصاویر در مسافت های طولانی در فضا ، به صورت متوالی تولید شوند. با این وجود ، ردیاب نهایی همه تصاویر به طور همواره چشم انسان است و هر چه وسیله ای برای انتقال و کنترل نور استفاده می شود ، تصویر نهایی یا باید بطور همزمان تولید شود یا به صورت سریع اسکن شود که پایداری دید بیننده باعث شود روحیه او را بگیرد. تصویری از یک تصویر کامل که یک منظره محدود را پوشش می دهد. برای موثرتر شدن این تصویر باید حداقل 40 بار در ثانیه برای تکرار سوسو زدن یا هر نوع ظاهر متناوب ، تکرار شود (مانند تصاویر متحرک) یا اسکن شده (مانند تلویزیون).

پیشینه تاریخی

از نظر گذشتگان ، فرایندهای شکل گیری تصویر پر از رمز و راز بودند. در واقع ، مدت طولانی بحث بزرگی درمورد اینکه آیا در دید ، چیزی از جسم به سمت چشم منتقل می شود یا اینکه چیزی از چشم به جسم رسیده یا خیر ، بحث وجود داشت. با این وجود ، با آغاز قرن هفدهم ، مشخص شد كه پرتوهای نور به خطوط مستقیم ، و در سال 1604 یوهانس كپلر ، اخترشناس آلمانی ، كتابی را در مورد اپتیک منتشر كرد كه در آن یك شی گسترش یافته را در نظر گرفت. تعداد نقاط جداگانه ، هر نقطه پرتوهای نور را در همه جهات تابش می کند. بعضی از این پرتوها وارد لنز می شوند ، که توسط آنها خم می شوند و برای تبدیل شدن به تصویر در یک نقطه ساخته می شوند. لنز چشم با سایر لنزها فرق نمی کرد و تصویری از اشیاء خارجی را روی شبکیه تشکیل می دهد و باعث ایجاد حس بینایی می شود.

دو نوع اصلی برای تصویر در نظر گرفته شده است: واقعی و مجازی. یک تصویر واقعی در خارج از سیستم شکل می گیرد ، جایی که پرتوهای در حال ظهور در واقع از هم عبور می کنند. چنین تصویری را می توان در یک صفحه نمایش یا یک قطعه فیلم گرفت و نوع تصویری است که توسط یک پروژکتور اسلاید و یا در یک دوربین ایجاد می شود. از طرف دیگر ، یک تصویر مجازی در مکانی ایجاد می شود که اشعه های واگرا در صورت عبور به عقب به داخل ساز ، عبور می کنند. چنین تصویری در میکروسکوپ یا تلسکوپ شکل گرفته و با نگاه کردن به چشم قابل مشاهده است.

مفهوم کپلر از تصویری که با عبور از پرتوهای شکل می گیرد محدود بود به این دلیل که هیچ شکایتی از عدم شفافیت احتمالی ناشی از ناهنجاری ها ، پراش یا حتی جابجایی در آن صورت نمی گرفت. در سال 1957 ، فیزیکدان ایتالیایی واسکو رونشی راه دیگری را طی کرد و تصویری را به عنوان هر نوع یکنواختی قابل تشخیص در توزیع نور بر روی سطح مانند صفحه نمایش یا فیلم تعریف کرد. هرچه تصویر واضح تر باشد ، درجه عدم یکسان بودن بیشتر می شود.