Тема: Поляризационная видеокамера

[Gall]

В точку. Особенно вот эти слова хороши:

В этой работе он, правильно написав аналитическое решение о системе простого механического вибратора, сделал потрясающий вывод - "отсюда видно, что импульс системы может быть изменен путем изменения внутреннего вращательного импульса системы или внутреннего поступательного импульса системы". Блеф! В решении нет ничего подобного, оно просто подтверждает закон сохранения начальной энергии. Такой финт является типичным для антинауки - использовать математику (не каждый же разберется) для протаскивания выводов, которые не следуют из нее...

В сотый раз повторю - современные ученые очень терпимы к различным теориям, проверяют их и "инквизиторством" не болеют. Если уж человека записали в лжеученые - этому есть весьма веские причины. Возможно, неспециалистам они неочевидны. Скорее всего неочевидны - физика сложная вещь. Именно поэтому так важно не вестись на пропаганду лженауки, которой полны все СМИ - а надо изучать физику и учиться понимать формулы. Благо старик Фейнман написал совершенно замечательные книги для этого.

[Gall]

в какие формулы
у меня нет формул вычисления круговой поляризации и ее направления

Давайте разберемся, что такое круговая поляризация.

Можно взять плоскую волну. У этой волны будет поляризация - та плоскость, в которой эта волна колеблется. Допустим, что эта поляризация наклонная. Тогда мы можем мыслить ее как сумму двух волн - вертикально и горизонтально поляризованных. То есть, любую линейную поляризацию можно представить как сумму двух линейных. Вот так:


То есть, если сложить две линейно поляризованных волны, имеющих одинаковую фазу, получится снова линейно поляризованная волна, но под другим углом. Этот процесс полностью обратим: если пропустить "косую" волну через поляризатор, она "разложится" на две части, одна из которых пройдет, а другая "застрянет".

Что будет, если мы возьмем две волны с поляризациями крест-накрест, но сдвинутых по фазе, и сложим их? Смотрим:

Это и есть циркулярная поляризация.
При прохождении через поляризатор с ней происходит то же самое, что и с "косой" линейной - она разлагается на свои составляющие.

Как работает *-волновая пластинка? У нее есть ось, как и у поляризатора, и она тоже разлагает свет на две компоненты. Их называют "обыкновенная" и "необыкновенная". В отличие от поляризатора, проходят обе. Но одна из них - задерживается, сдвигается по фазе. Если сдвиг на полволны, то это 1/2-волновая пластинка, ну и соответственно 1/4-волновая, если сдвиг на четверть волны. Легко заметить, что полуволновая пластинка оставляет поляризацию линейной, но переворачивает ее под углом, а четвертьволновая - превращает линейную поляризацию в круговую, а круговую в линейную.

(Еще бывает эллиптическая поляризация. Это то же самое, что и круговая, только если волны разной амплитуды, или, что то же самое, круговая + линейная).

Вы уже догадываетесь, наверное, как все это считать. Раз волну можно разложить или сложить обратно, именно это и происходит в поляризаторах, и именно это надо заложить в формулы. Линейная поляризация проходит пропорционально синусу или косинусу угла (отсюда закон Малюса, ведь интенсивность света - это квадрат амплитуды). Круговая проходит всегда точно так же, как наклоненная под углом 45 градусов. Но если круговую поляризацию пропустить через 1/4-волновую пластинку, она превратится целиком в линейную - либо в чисто вертикальную, либо в чисто горизонтальную. Отсюда и пляшем.

[Gall]

Сможете теперь написать формулы, или еще помочь?

(Я даю людям удочку, а не рыбу... лучше научить получать результат, чем дать готовый результат.)

[barbucha]

буду думать
все буду делать пошагово.

В начале восьмидесятых годов прошлого века итальянец Лучиано Бокконе установил специальную измерительную технику на вершине трехсотметрового холма в районе Аренцао. ... (Цитата сокращена модератором, можно найти полностью в Интернете. -- Gall)

Что скажете на
http://psifaktor.com.ua/index.php?option=com_content&task=view&id=18&Itemid=1

Впервые феномен ауры начал изучать в 1911 году электротерапевт больницы Святого Томаса в Лондоне Вальтер Дж. Кильнер. Он обнаружил, что если между двумя стеклянными пластинами налить жидкость с большим коэффициентом преломления (дицианин) и рассматривать своих пациентов сквозь этот экран, можно увидеть необычное. Вокруг тела человека появлялись дымка, исходящая от него. ... (Цитата сокращена модератором -- Gall)

[Gall]

Выдумка от начала и до конца. Под сомнением существование даже самого Бокконе. Как выясняется, никто не видел ни его снимков, ни его книг, ни с ним лично не общался. Есть одна книга про НЛО, на которой стоит это имя, но неизвестно, кто на самом деле ее автор. Да и книга выпущена маленьким тиражом, т.е. никто ее лично в руках не держал. Похоже, это из той же оперы, что якобы имевший место "Филадельфийский эксперимент": при детальном изучении выясняется, что единственным "документом", где этот эксперимент упоминается, является книга Морриса Джесапа (1955 год). По-видимому, вся история - выдумка Морриса.

При современном развитии интернета, телевидения и радио при некотором навыке любая ерунда мгновенно становится достоянием общественности. Даже такая дебильная, как вот это: http://upyachka.ru/ . Ну и разумеется, любой "вброс" любой "мистической" информации сразу находит поддержку. Хотите правды? Читайте рецензируемые журналы. Из научно-популярных на русском языке выходит журнал "В мире науки", это русское издание "Scientific American". И журнал "Квант", конечно. А еще лучше читать "Nature" на английском.

Эффект, "обнаруженный" Золотовым, хорошо известен фотографам и используется в художественной съемке. Это - размытие изображения от неидеальности объектива или глаза. Поработаете часика три с лазером в полной темноте - такую же "ауру" видеть начнете. Вас этот "эффект" еще задолбает, когда будете ставить эксперименты. В действительности его причина во флюоресценции и переотражении света внутри стекла, особенно если используются органические красители вроде цианинов, ксантенов и др. Попробуйте, например, осветить комнату зеленым светом и посмотреть сквозь родамин или эозин (оранжевое "флюоресцентное" стекло, или разведите в воде или спирте чернила от оранжевого флюоресцентного маркера - это родамин). У всех предметов появится "аура". Если же вы комнату ультрафиолетом осветите, то скорее всего вообще ничего не увидите, кроме ярко-оранжевого сияния от стекла - так силен будет эффект.

[barbucha]

Это - размытие изображения от неидеальности объектива или глаза.

можно ли это наблюдать в видиконовой камере.
Если быстро перед ней махать рукой она расплывается по экрану.
И если открыть диафрагму то экран делается полностью белый.

Может у вас есть схема к камере STEZ VK-150

[Gall]

Это - размытие изображения от неидеальности объектива или глаза.

можно ли это наблюдать в видиконовой камере.

Разумеется. Это будет в любой камере, в том числе и в видиконовой.

Если быстро перед ней махать рукой она расплывается по экрану.
И если открыть диафрагму то экран делается полностью белый.

Неудивительно. Видикон - чувствительная штука, но зато и очень тормознутая. Заряд копит долго. И на ярком свету "засвечивается". С появлением цифровых камер от видиконов отказались очень быстро.

Может у вас есть схема к камере STEZ VK-150

Нету, к сожалению.

[barbucha]

Тоесть видикон чувствительней чем современные камеры

Можно взять плоскую волну. У этой волны будет поляризация - та плоскость, в которой эта волна колеблется. Допустим, что эта поляризация наклонная. Тогда мы можем мыслить ее как сумму двух волн - вертикально и горизонтально поляризованных. То есть, любую линейную поляризацию можно представить как сумму двух линейных. Вот так:

если взять время по оси Х
по оси У синус времени
по оси Z косинус времени
выйдет картинка линейной поляризации?

[Gall]

Тоесть видикон чувствительней чем современные камеры

Нет. Он просто капризнее, чем современные камеры. Там, где современные камеры все еще нормально видят и показывают, видикон уже засвечивается и тормозит.

Суперортикон, может быть, еще может с современными камерами в чувствительности поспорить... и то очень вряд ли. Видикон точно сливает.

Там, где нужна высокая чувствительность, в астрофотосъемке, например, сейчас используются исключительно ПЗС. Потому что они лучше.

Я много имел дела со старым оборудованием. Могу сказать точно: нет никаких старых приборов, которые были бы лучше новых по своим характеристикам. Ни одна лампа не лучше, чем операционный усилитель, например. Если же старый прибор очень хорош, то он и выпускается и улучшается до сих пор - ФЭУ, например, или газовый лазер.

Но для любителя старый прибор может быть ценен. Дело в том, что старые приборы собирались обычно вручную. В них нет деталей, которые требуют для работы микроскопа, или которые может поставить только робот на заводе. Все пайки делаются обычным паяльником, все винты крутятся обычной отверткой. Это очень удобно для любителя, который хочет переделать прибор. Например, в современном CD-проигрывателе микроскопический полупроводниковый лазер, который и в руки-то взять трудно, а в старых моделях лазер был газовый, большая трубка, которую можно вынуть и использовать для других целей. И который, главное, был слишком хорош для проигрывателя.

если взять время по оси Х
по оси У синус времени
по оси Z косинус времени
выйдет картинка линейной поляризации?

Немножко не так. Если взять время по оси X, и волну пустить бежать тоже вдоль оси X, по оси Y она будет колебаться как синус (или косинус - неважно) времени, а по оси Z не будет ничего, это будет линейная поляризация.

А если по оси Y синус времени, по оси Z косинус - это круговая поляризация. Можно наоборот, синус и косинус местами поменять.

Если по оси Y синус и по оси Z тоже синус - это линейная поляризация, только под углом 45 градусов. Или если оба косинусы.

Во всех случаях под "волной" мы по традиции понимаем вектор напряженности электрического поля, E. Магнитное поле, B, ведет себя точно так же, только повернуто на 90 градусов. Все наши выкладки верны и для него. Но в учебниках принято рассматривать именно E, и мы будем делать точно так же, чтобы нам подошли формулы из учебников без переделки.

[Gall]

Простое объяснение про поляризацию.

Давайте направим оси координат так. Ось X - вправо. Ось Y - вверх. Ось Z - на нас. Теперь система координат у нас "правая", как принято в математике. Волна пусть идет к нам вдоль оси Z. Тогда получается, что XY - это плоскость матрицы нашей камеры. Очень удобно. В оптике именно так и принято выбирать оси координат, и 90% всех формул именно для таких осей написаны.

Смотрим, как колеблется вектор E. (Будет проще представить, если вспомните фигуры Лиссажу на осциллографе). Представляем себе "кончик" этого вектора в виде одной точки.

Если Ex = A*cos(wt), Ey = 0, то это горизонтальная линейная поляризация. Вектор описывает горизонтальную линию: -
Если Ex = 0, Ey = A*cos(wt), то это вертикальная линейная поляризация. Вектор описывает вертикальную линию: |
Если Ex = 0.7A*cos(wt), Ey = 0.7A*cos(wt), то есть Ex=Ey, это диагональная поляризация, вот такая: /
А если Ey = 0.7A*cos(wt+пи) = -Ex, то вот такая: \
Если же Ex и Ey сдвинуты по фазе на 90 градусов, например Ey = 0.7A*cos(wt-пи/2) = 0.7A*sin(wt), получится круг: O
Это круговая поляризация, она левая или правая в зависимости от того, куда сдвиг на пи/2 (и в какую сторону в итоге крутится).
Разумеется, 0.7 тут - это корень из двух пополам.

Фотоэлемент меряет квадрат амплитуды. Мы ставим три линейных поляризатора с фотоэлементами. Первый меряет квадрат амплитуды по оси X. Второй - по оси Y. Третий - по диагонали. И еще мы ставим пластинку 1/4-волны, которая стоит под углом 45 градусов и потому сдвинет Y-компоненту на 1/8 периода (на пи/4) в плюс, а X-компоненту - в минус. То, что получится - снова через поляризатор. И получаем четвертый канал.

Любую волну в общем виде можно записать как Ex = A*cos(wt), Ey = B*cos(wt+x), так что теперь из наших измерений мы можем вычислить A, B и x. А зная их, понять, как следует раскрасить эту поляризацию.

И - еще один фокус. Вместо всех этих сложностей с матрицами и поляризаторами можно поступить тупо. Взять несколько поляризаторов, скомбинировать их с цветными светофильтрами и снять на цветную камеру. Теперь каждая поляризация будет выкрашена своим цветом совершенно естественным путем. К сожалению, эти цвета наложатся на цвета предметов, но это может быть и не так плохо. Волновые пластинки, рассчитанные на узкий диапазон длин волн, также могут раскрашивать поляризованный свет. Поиграйте с крышкой коробочки компакт-диска в роли бесплатной двупреломляющей пластинки, интересные картины получаются. Для концептуальной фотографии рекомендую

[barbucha]

И - еще один фокус. Вместо всех этих сложностей с матрицами и поляризаторами можно поступить тупо. Взять несколько поляризаторов, скомбинировать их с цветными светофильтрами и снять на цветную камеру. Теперь каждая поляризация будет выкрашена своим цветом совершенно естественным путем.

нужно снять цветные фильтры и вместо них поставить поляризационные и будет камера показывающая поляризацию. Только непонятно чем такой цвет поляризации будет отличатся от цвета угла поляризации.

Камера автоматом все раскрасит в цвета. Так как 3 канала преобразовываются в RGB
Говорили что есть 4 канальные телевизионные камеры где 4 канал показывает освещенность.

По поводу усилителей на лампах они намного дороже чем на микросхемах. Потому что на микросхемах нельзя добиться такого звука.

[Охотник]

По поводу усилителей на лампах они намного дороже чем на микросхемах. Потому что на микросхемах нельзя добиться такого звука.

Не верное утверждение, на лампах усилители вносят гораздо больше искажений в усиливаемый сигнал. Стоимость их весьма мало связана с качеством звука, скорее больше со сложностью изготовления выходного трансформатора и трудностью добывания комплектухи.

[Gall]

И - еще один фокус. Вместо всех этих сложностей с матрицами и поляризаторами можно поступить тупо. Взять несколько поляризаторов, скомбинировать их с цветными светофильтрами и снять на цветную камеру. Теперь каждая поляризация будет выкрашена своим цветом совершенно естественным путем.

нужно снять цветные фильтры и вместо них поставить поляризационные и будет камера показывающая поляризацию. Только непонятно чем такой цвет поляризации будет отличатся от цвета угла поляризации.

Пакость современных камер в том, что на ней светофильтры стоят прямо на пикселах, и их не удалить никак. На старой камере, где было три матрицы, можно снять цветные стекла и поставить поляризаторы. На новой такой фокус не пройдет, но можно поставить поляризаторы И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ фильтры. То есть, сначала раскрашиваем свет в зависимости от его поляризации, а потом смотрим обычной камерой или глазом.

Камера автоматом все раскрасит в цвета. Так как 3 канала преобразовываются в RGB
Говорили что есть 4 канальные телевизионные камеры где 4 канал показывает освещенность.

Обычно телевизионные камеры делали 3-канальными, но не RGB. Один канал - освещенность, второй - красный, третий - синий. Зеленый получали, вычитая красный и синий из освещенности. Цветной телевизор устроен так же - по эфиру идет не RGB, а освещенность, освещенность минус красный, освещенность минус синий. Это, кстати, и называется "YUV", наверное слышали.

Может быть когда-то в очень профессиональных камерах и был 4-й канал - в любом случае это большая редкость. Не надейтесь найти.

По поводу усилителей на лампах они намного дороже чем на микросхемах. Потому что на микросхемах нельзя добиться такого звука.

Я делал и ламповые усилители, и микросхемные. Точно скажу: добиться звука МОЖНО. Лампы дороже из-за дорогих деталей (кремний - это по сути песок, он не стоит ни фига, а лампы еще сделать надо), а миф об их хорошем звуке объясняется просто. Ламповый усилитель очень неприхотлив. Я при наладке своего однажды ошибся по току ВДВОЕ - и усилитель НОРМАЛЬНО РАБОТАЛ. У криворукого любителя, не умеющего проектировать и собирать схемы, нет шансов сделать правильно усилитель на полупроводниках. Усилитель будет шуметь, самовозбуждаться, страшно искажать звук. При этом у того же любителя ламповый усилитель наверняка получится с первого раза и вполне удовлетворительно. То есть: начинающий может сделать отвратительный усилитель на микросхемах или приличный на лампах. Специалист может сделать хороший усилитель на лампах или отличный на микросхемах. Выбор очевиден в обоих случаях.

Я это неслучайно говорю сейчас. В оптике все то же самое. Вам профессионалы будут говорить, как что делается, и они правы. Но я иногда буду говорить иначе. Потому что иногда лучше сделать не очень хорошую конструкцию, зато кое-как работающую, чем идеальную, которую так и не удастся настроить. Потом, с опытом, уже можно будет делать что угодно. А для начала наш девиз - "Keep It Simple, Stupid".

[barbucha]

программа рисующая графики поляризации по ваших формулах
там ось Z в градусах от 0 до 360 это один период синусоиды

polarzip.rar

наверное вместо формулы
Ey = 0.7A*cos(wt-пи/2) = 0.7A*sin(wt),

нужно
 Ey = 0.7A*cos( (wt-пи) /2) = 0.7A*sin(wt),

Фигура Лиссажу это восьмерка
последняя формула дает половину восьмерки.
Данные формулы дают поляризацию 0 45 90 градусов
как сделать поляризацию например 25 градусов?

И что делает поляризационный фильтр с этими формулами?

Современные камеры имеют в себе процессоры которые делают коррекцию изображения.
Например дискретно косинусное преобразование которое убирает пикселы по его мнению с помехами.

Можно ли самому подключить ПЗС к микроконтроллеру и через него к USB  порту и без всяких процессоров снимать изображение.

Есть ли в продаже видеокамеры наблюдения с внешней синхронизацией?

[Gall]

программа рисующая графики поляризации по ваших формулах
там ось Z в градусах от 0 до 360 это один период синусоиды

Ага, абсолютно верно.

наверное вместо формулы
Ey = 0.7A*cos(wt-пи/2) = 0.7A*sin(wt),

нужно
 Ey = 0.7A*cos( (wt-пи) /2) = 0.7A*sin(wt),

Нет, первая формула верна. Тригонометрическое тождество! Делить пополам надо только Пи.

На картинке должна получиться окружность. Можно пи/2 прибавить или вычесть, в зависимости от этого будет крутить "влево" или "вправо" - увидите, когда нарисуете.

Фигура Лиссажу это восьмерка
последняя формула дает половину восьмерки.

Нет. Фигуры Лиссажу для совпадающих частот (а у нас они совпадают, у нас одна и та же длина волны света) - это прямая линия, окружность или эллипс. Более сложные фигуры Лиссажу (восьмерки, двойные восьмерки и др.) не имеют отношения к нашей задаче.

Первый ряд.

Данные формулы дают поляризацию 0 45 90 градусов
как сделать поляризацию например 25 градусов?

Так же, как и 45, только сделать амплитуды по X и Y неравными. Собственно, тангенс угла и есть отношение этих амплитуд.

Например: Ex = 0.9*cos(wt), Ey = 0.44*cos(wt). Коэффициенты взял от фонаря.

И что делает поляризационный фильтр с этими формулами?

Разделяет X и Y. Проекции на оси координат делает. Ex и Ey - это и есть то, что будет после вертикального и горизонтального поляризаторов. После наклонного будет проекция на наклонную прямую, как если систему координат повернуть.

Только надо иметь в виду, что показания фотодатчиков (или камер) - это не E, а E². Из этого непосредственно следует закон Малюса.