Александр М. Иглицкий
twoector@mail.ru

 

Проектор, повышающий контраст изображения

     Каждому, кто имел дело с фотографией, известно, сколько огорчений доставляет слишком бледный негатив - вроде бы все есть, но использовать нельзя. Ниже описывается проекционное устройство, позволяющее как бы возвести в квадрат (в арифметической мере) или удвоить (в логарифмической) контраст получаемого изображения.
     Основная идея конструкции может быть пояснена простейшим экспериментом. Если взять бледный кадр фотопленки и положить его на лист белой бумаги (эмульсией вниз - это существенно), то лучше он от этого не станет. Но если его сверху плотно прижать стеклом, на глазах произойдет чудо - кадр станет гораздо темнее и контрастнее, чем был. Стоит ослабить нажим - все пропадет.
     Причина совершенно очевидна. При наличии "отражающего слоя" как бы удваивается толщина эмульсии - этим и объясняется наблюдаемый эффект. Впрочем, явление это давно известно. Вспомним, что от фотобумаги (да и от обыкновенной бумаги в высококачественной полиграфии) всегда требуется максимальная белизна.
     Но к обычным фотопленкам подобная идея неприменима. Эмульсия, как известно, "неприкасаема", а указанный эффект возникает только при непосредственном контакте с отражающим слоем.
     Однако можно построить оптическую систему, осуществляющую "дистанционное" отражение с теми же свойствами, как и непосредственное. Ниже описывается один из вариантов такого рода конструкции.

RIS1.GIF

     В отличие от обыкновенных проекторов источник света и проекционный объектив находятся с одной и той же стороны (проще всего считать, что полупрозрачное зеркало помещает изображение источника света в зрачок объектива). Позади пленки расположен дополнительный объектив и уголковый отражатель (состоящий из трех взаимно перпендикулярных плоских зеркал). Пленка находится в фокальной плоскости дополнительного объектва, а вершина отражателя - в той точке, где им создается изображение источника света.
     Свет в такой оптической системе распространяется следующим образом. Световые лучи, проходящие через одну и ту же точку проецируемого изображения, образуют конус с вершиной в этой точке. Расходящийся пучок света падает на дополнительный объектив и после прохождения объектива становиться параллельным (так как пленка расположена в его фокальной плоскости). Каждый из таких пучков после отражения от трех поверхностей уголкового отражателя остается параллельным и имеет то же направление, но распространяется в противоположную сторону - от отражателя к дополнительному объективу. После повторного прохождения дополнительного объектива пучок становится сходящимся и проходит через ту же точку, через которую проходил исходный расходящийся пучок. Далее свет распространяется точно так же, как и в обычном проекторе.
     Очевидным недостатком является то, что использование полупрозрачного зеркала приводит к потере как минимум 3/4 светового потока. Но конструкция допускает своеобразный "перекос"

RIS2.GIF

устраняющий этот недостаток. Расположение элементов легко вычисляется с помощью известных формул геометрической оптики.
     В описанном устройстве оборачивающая система, обеспечивающая двукратное прохождение каждого светового луча через каждую точку проецируемого оригинала, состоит из объектива и уголкового отражателя. Это не является необходимым - при желании конструкцию с теми же свойствами можно построить и из других известных в оптике элементов. Точно так же, используя более сложные конструкции, можно добиться не двукратного, а многократного прохождения света указанным способом (если только сложность не приведет к эффекту "умножения ошибок"). По-видимому, описанная конструкция является наиболее простой в реализации, а удвоения контраста вполне достаточно для большинства случаев.

 

 

ДРУГАЯ СТРАНИЧКА
того же автора

ДРУГАЯ СТРАНИЧКА
того же автора