Физика
Колебания и волны
Оптика
Общая характеристика световых явлений.
Фотометрия и светотехника.
Основные законы геометрической оптики.
Применение отражения и преломления света для получения изображения.
Оптические системы и их погрешности.
Оптические приборы.
Интерференция света.
Дифракция света.
Физические принципы оптической голографии.
Поляризация света и поперечность световых волн.
Шкала электромагнитных волн.
Спектры и спектральные закономерности.
Действия света на вещество.
Википедия
Физика
Физика - это область естествознания, наука. Она изучает самые общие и фундаментальные закономерности, которые определяют структуру и эволюцию материальн... читать далее »
Статьи по Физике
19.10.2009 00:00
Маскировка и демаскировка. Насыщенность цветов. . Физика.
Маскировка и демаскировка.
Даже при ярком освещении мы не в состоянии различать тела, цвет которых не отличается от цвета окружающего фона, т. е. тела, для которых коэффициент r имеет для всех длин волн практически те же значения, что и для фона. Поэтому, например, так трудно различить животных с белым мехом или людей в белой одежде на снежной равнине. Этим пользуются в военном деле для цветовой маскировки войск и военных объектов. В природе, в процессе естественного отбора, многие животные приобрели защитную окраску (мимикрия).
Из вышеизложенного понятно, что наиболее совершенной маскировкой является подбор такой окраски, у которой коэффициент отражения r для всех длин волн имеет те же значения, что и у окружающего фона. Практически этого очень трудно достичь, и поэтому нередко ограничиваются подбором близких коэффициентов отражения для излучения, которое играет особо важную роль при дневном освещении и наблюдении глазом. Это — по преимуществу желто-зеленая часть спектра, к которой особенно чувствителен глаз и которая сильнее других представлена в солнечном (дневном) свете. Однако если замаскированные с таким расчетом объекты наблюдать не глазом, а фотографировать, то маскировка может утратить свое значение. Действительно, на фотографическую пластинку особенно сильно действует фиолетовое и ультрафиолетовое излучение. Поэтому, если для этой области спектра коэффициенты отражения у объекта и фона заметно отличаются друг от друга, то при наблюдении глазом такой дефект маскировки останется незамеченным, но он резко даст себя знать на фотографии. Так же отчетливо скажется несовершенство маскировки, если вести наблюдение через светофильтр, практически устраняющий те длины волн, на которые маскировка по преимуществу рассчитана, например через синий фильтр. Несмотря на значительное понижение яркости всей картины при рассматривании через такой фильтр, на ней могут выступать детали, которые были скрыты при наблюдении в белом свете. Соединение фильтра с фотографией может дать особенно сильный эффект. Поэтому при подборе маскирующих цветов надо быть внимательным к определению r для довольно широкой области спектра, в том числе для инфракрасной и ультрафиолетовой.
Светофильтрами пользуются иногда, чтобы улучшить правильную передачу освещенности при фотографировании. Ввиду того, что максимумы чувствительности глаза и фотопластинки лежат в разных областях (для глаза — желто-зеленая, для фотопластинки — сине-фиолетовая), зрительное и фотографическое впечатления могут быть довольно различными. Фигура девушки, одетой в желтую блузку и фиолетовую юбку, кажется глазу светлой в верхней своей части и темной в нижней. На фотографической же карточке она может казаться одетой в темную блузку и светлую юбку. Если же перед фотографическим объективом поставить желтый светофильтр, он изменит соотношение освещенностей юбки и блузки в сторону, приближающуюся к зрительному впечатлению. Применяя, сверх того, фотопленку с повышенной по сравнению с обычными чувствительностью к длинным волнам (ортохроматические), мы можем добиться довольно правильной передачи освещенности фигуры.
Насыщенность цветов.
Кроме обозначения цвета — красный, желтый, синий и т. д.,— мы нередко различаем цвет по насыщенности, т. е. по чистоте оттенка, отсутствию белесоватости. Примером глубоких, или насыщенных, цветов являются спектральные цвета. В них представлена узкая область длин волн без примеси других цветов. Цвета же тканей и красок, покрывающих предметы, обычно бывают менее насыщенными и в большей или меньшей степени белесоватыми. Причина лежит в том, что коэффициент отражения большинства красящих веществ не равняется нулю ни для одной длины волны. Таким образом, при освещении окрашенной ткани белым светом мы наблюдаем в рассеянном свете по преимуществу одну область цвета (например, красную), но к ней примешивается заметное количество и других длин волн, дающих в совокупности белый свет. Но если такой рассеянный тканью свет с преобладанием одного цвета (например, красного) направить не прямо в глаз, а заставить вторично отразиться от той же ткани, то доля преобладающего цвета значительно усилится по сравнению с остальными и белесоватость уменьшится.. Многократное повторение такого процесса (рис. 1) может привести к получению достаточно насыщенного цвета.
Рис. 1. Получение насыщенного цвета при отражении от красной драпировки
Если интенсивность падающего света какой-либо длины волны обозначить через I, а коэффициент отражения для той же длины волны — через r, то получим после однократного отражения интенсивность Ir, после двукратного Ir2, после трехкратного Ir3 и т. д. Отсюда видно, что если r для какого-то узкого спектрального участка равняется, например, 0,7, а для остальных равняется 0,1, то после однократного отражения примесь белого цвета составляет 1/7, т. е. около 15%, после двукратного отражения 1/49, т. е. около 2%, и после трехкратного 1/343, т. е. меньше 0,3%. Такой свет можно считать вполне насыщенным.
Описанным явлением объясняется насыщенность цветов бархатных тканей, ниспадающих складками драпировок или реющих знамен. Во всех этих случаях имеются многочисленные углубления (бархат) или складки окрашенной материи. Падая на них, белый свет претерпевает многократное отражение, прежде чем достигнет глаза наблюдателя. При этом, конечно, ткань представляется более темной, чем, например, гладкая натянутая полоса цветного сатина; но насыщенность цвета увеличивается чрезвычайно сильно, и ткань выигрывает в красоте.
Поверхностный слой любой краски всегда рассеивает белый свет. Это обстоятельство портит насыщенность цветов картины. Поэтому картины, писанные масляными красками, обычно покрывают слоем лака. Заливая все неровности краски, лак создает гладкую зеркальную поверхность картины. Белый свет от этой поверхности не рассеивается во все стороны, а отражается по определенному направлению. Конечно, если смотреть на картину с неудачно выбранной позиции, то такой свет будет очень мешать {«отсвечивание»). Но если рассматривать картину с других мест, то благодаря лаковому покрытию белый свет от поверхности в этих направлениях не распространяется, и цвета картины выигрывают в насыщенности.
по материалам пособия “Элементарный учебник физики” под ред. академика Г. С. Ландсберга.
Источник
Даже при ярком освещении мы не в состоянии различать тела, цвет которых не отличается от цвета окружающего фона, т. е. тела, для которых коэффициент r имеет для всех длин волн практически те же значения, что и для фона. Поэтому, например, так трудно различить животных с белым мехом или людей в белой одежде на снежной равнине. Этим пользуются в военном деле для цветовой маскировки войск и военных объектов. В природе, в процессе естественного отбора, многие животные приобрели защитную окраску (мимикрия).
Из вышеизложенного понятно, что наиболее совершенной маскировкой является подбор такой окраски, у которой коэффициент отражения r для всех длин волн имеет те же значения, что и у окружающего фона. Практически этого очень трудно достичь, и поэтому нередко ограничиваются подбором близких коэффициентов отражения для излучения, которое играет особо важную роль при дневном освещении и наблюдении глазом. Это — по преимуществу желто-зеленая часть спектра, к которой особенно чувствителен глаз и которая сильнее других представлена в солнечном (дневном) свете. Однако если замаскированные с таким расчетом объекты наблюдать не глазом, а фотографировать, то маскировка может утратить свое значение. Действительно, на фотографическую пластинку особенно сильно действует фиолетовое и ультрафиолетовое излучение. Поэтому, если для этой области спектра коэффициенты отражения у объекта и фона заметно отличаются друг от друга, то при наблюдении глазом такой дефект маскировки останется незамеченным, но он резко даст себя знать на фотографии. Так же отчетливо скажется несовершенство маскировки, если вести наблюдение через светофильтр, практически устраняющий те длины волн, на которые маскировка по преимуществу рассчитана, например через синий фильтр. Несмотря на значительное понижение яркости всей картины при рассматривании через такой фильтр, на ней могут выступать детали, которые были скрыты при наблюдении в белом свете. Соединение фильтра с фотографией может дать особенно сильный эффект. Поэтому при подборе маскирующих цветов надо быть внимательным к определению r для довольно широкой области спектра, в том числе для инфракрасной и ультрафиолетовой.
Светофильтрами пользуются иногда, чтобы улучшить правильную передачу освещенности при фотографировании. Ввиду того, что максимумы чувствительности глаза и фотопластинки лежат в разных областях (для глаза — желто-зеленая, для фотопластинки — сине-фиолетовая), зрительное и фотографическое впечатления могут быть довольно различными. Фигура девушки, одетой в желтую блузку и фиолетовую юбку, кажется глазу светлой в верхней своей части и темной в нижней. На фотографической же карточке она может казаться одетой в темную блузку и светлую юбку. Если же перед фотографическим объективом поставить желтый светофильтр, он изменит соотношение освещенностей юбки и блузки в сторону, приближающуюся к зрительному впечатлению. Применяя, сверх того, фотопленку с повышенной по сравнению с обычными чувствительностью к длинным волнам (ортохроматические), мы можем добиться довольно правильной передачи освещенности фигуры.
Насыщенность цветов.
Кроме обозначения цвета — красный, желтый, синий и т. д.,— мы нередко различаем цвет по насыщенности, т. е. по чистоте оттенка, отсутствию белесоватости. Примером глубоких, или насыщенных, цветов являются спектральные цвета. В них представлена узкая область длин волн без примеси других цветов. Цвета же тканей и красок, покрывающих предметы, обычно бывают менее насыщенными и в большей или меньшей степени белесоватыми. Причина лежит в том, что коэффициент отражения большинства красящих веществ не равняется нулю ни для одной длины волны. Таким образом, при освещении окрашенной ткани белым светом мы наблюдаем в рассеянном свете по преимуществу одну область цвета (например, красную), но к ней примешивается заметное количество и других длин волн, дающих в совокупности белый свет. Но если такой рассеянный тканью свет с преобладанием одного цвета (например, красного) направить не прямо в глаз, а заставить вторично отразиться от той же ткани, то доля преобладающего цвета значительно усилится по сравнению с остальными и белесоватость уменьшится.. Многократное повторение такого процесса (рис. 1) может привести к получению достаточно насыщенного цвета.
Рис. 1. Получение насыщенного цвета при отражении от красной драпировки
Если интенсивность падающего света какой-либо длины волны обозначить через I, а коэффициент отражения для той же длины волны — через r, то получим после однократного отражения интенсивность Ir, после двукратного Ir2, после трехкратного Ir3 и т. д. Отсюда видно, что если r для какого-то узкого спектрального участка равняется, например, 0,7, а для остальных равняется 0,1, то после однократного отражения примесь белого цвета составляет 1/7, т. е. около 15%, после двукратного отражения 1/49, т. е. около 2%, и после трехкратного 1/343, т. е. меньше 0,3%. Такой свет можно считать вполне насыщенным.
Описанным явлением объясняется насыщенность цветов бархатных тканей, ниспадающих складками драпировок или реющих знамен. Во всех этих случаях имеются многочисленные углубления (бархат) или складки окрашенной материи. Падая на них, белый свет претерпевает многократное отражение, прежде чем достигнет глаза наблюдателя. При этом, конечно, ткань представляется более темной, чем, например, гладкая натянутая полоса цветного сатина; но насыщенность цвета увеличивается чрезвычайно сильно, и ткань выигрывает в красоте.
Поверхностный слой любой краски всегда рассеивает белый свет. Это обстоятельство портит насыщенность цветов картины. Поэтому картины, писанные масляными красками, обычно покрывают слоем лака. Заливая все неровности краски, лак создает гладкую зеркальную поверхность картины. Белый свет от этой поверхности не рассеивается во все стороны, а отражается по определенному направлению. Конечно, если смотреть на картину с неудачно выбранной позиции, то такой свет будет очень мешать {«отсвечивание»). Но если рассматривать картину с других мест, то благодаря лаковому покрытию белый свет от поверхности в этих направлениях не распространяется, и цвета картины выигрывают в насыщенности.
по материалам пособия “Элементарный учебник физики” под ред. академика Г. С. Ландсберга.
Источник