Дихроичная призма
 |
— Дихроичная призма это призма , которая разделяет свет на два луча разной длины волны (цвета). Сборка трихроичных призм объединяет две дихроичные призмы для разделения изображения на 3 цвета, обычно это красный, зеленый и синий цвета цветовой модели RGB . Обычно они состоят из одной или нескольких стеклянных призм с дихроичным оптическим покрытием , которое выборочно отражает или пропускает свет в зависимости от длины волны света. То есть определенные поверхности внутри призмы действуют как дихроичные фильтры . Они используются в качестве светоделителей во многих оптических приборах . (См.: Дихроизм , этимологию этого термина.)
Приложения в видеокамерах или цифровых камерах
[ редактировать ]Одним из распространенных применений дихроичных призм являются некоторые видеокамеры и высококачественные цифровые фотоаппараты . Сборка трихроичных призм представляет собой комбинацию двух дихроичных призм, которые используются для разделения изображения на красный, зеленый и синий компоненты, которые могут быть обнаружены отдельно на трех ПЗС-матрицах .
Возможная компоновка устройства представлена на схеме. Световой луч попадает в первую призму (А), а синяя составляющая луча отражается от покрытия фильтра нижних частот (F 1 ), которое отражает синий свет (высокочастотный), но пропускает более длинные волны (более низкие частоты). Синий луч претерпевает полное внутреннее отражение от передней части призмы А и выходит из нее через боковую грань. Остальная часть луча попадает во вторую призму (B) и разделяется вторым фильтрующим покрытием (F 2 ), которое отражает красный свет, но пропускает более короткие волны. Красный луч также полностью отражается внутрь из-за небольшого воздушного зазора между призмами A и B. Оставшаяся зеленая компонента луча проходит через призму C.
Узел трихроичной призмы можно использовать в обратном порядке для объединения красных, зеленых и синих лучей в цветное изображение, и таким образом он используется в некоторых проекторах. Возможны сборки с более чем 3 балками.
Преимущества цветоделения дихроичной призмы
[ редактировать ]При использовании для разделения цветов в системе обработки изображений этот метод имеет некоторые преимущества перед другими методами, такими как использование фильтра Байера . Большинство этих характеристик обусловлены использованием дихроичных фильтров и являются общими с ними. К преимуществам относятся:
- Минимальное светопоглощение, большая часть света направляется на один из выходных лучей.
- Лучшее разделение цветов, чем у большинства других фильтров.
- Легко изготовить для любой комбинации полос пропускания.
- Не требует цветовой интерполяции (демозаики) и, таким образом, позволяет избежать всех артефактов ложного цвета, обычно наблюдаемых в демозаичных изображениях.
Недостатки цветоделения дихроичной призмы
[ редактировать ]- Поскольку в дихроичных призмах используются дихроичные фильтры, точная полоса пропускания каждого фильтра зависит от угла падения света.
- объектива Максимальная числовая апертура может быть ограничена из-за геометрии оптического пути внутри узла.
- Точная полоса пропускания зависит от числовой апертуры объектива, поскольку этот фактор меняет средний угол падения света в фильтрах.
- Поскольку некоторые стеклянные поверхности расположены под углом к падающему лучу, может возникнуть некоторая поляризация из-за эффектов отражения .