روشنایی نسبی چیست؟ چگونه نمودار منحنی روشنایی نسبی را تفسیر می‌کنید؟

1.روشنایی نسبی چیست؟

لبه‌های جسم به طور قابل توجهی تیره‌تر به نظر می‌رسند؛ آیا می‌توان این وضعیت را بهبود بخشید؟ امروز به بررسی این پارامتر - روشنایی نسبی - خواهیم پرداخت.

تعریف: شدت روشنایی، میزان روشنایی است که یک جسم یا سطح، هنگامی که توسط یک منبع نور روشن می‌شود، از خود نشان می‌دهد.

روشنایی نسبی به نسبت روشنایی در لبه میدان دید به روشنایی در مرکز اشاره دارد که به صورت درصد بیان می‌شود. این پارامتری است که پدیده نوری ناشی از مسدود شدن یا کاهش بخشی از نور ورودی به لنز را مشخص می‌کند. در طراحی نوری، منحنی روشنایی نسبی، نمایش بصری از روشنایی در موقعیت‌های مختلف میدان دید نسبت به مرکز را ارائه می‌دهد.

2.چه عواملی بر روشنایی نسبی تأثیر می‌گذارند؟

(1)چهارمpمدیون ازcقانون اوسین

روشنایی در لبه میدان دید به طور متناسب کاهش می‌یابد و این با توان چهارم کسینوس زاویه دید مرتبط است. قانون توان چهارم کسینوس، اصل مهمی است که تضعیف شدت نور را در زوایای مختلف توصیف می‌کند و به ویژه در تجزیه و تحلیل ویژگی‌های تابش منابع نقطه‌ای یا منابع نور کوچک تحت شرایط خاص کاربرد دارد.

وقتی نور از یک منبع نقطه‌ای با زاویه θ به سطحی بتابد، شدت (یا تابش) دریافتی توسط آن سطح متناسب با cos⁴θ است، یعنی I(θ) = I(0)·cos⁴θ. که در آن:

I(0) شدت نور است وقتی که منبع نور به صورت عمود بر سطح تابیده می‌شود (θ=0°)؛

θ زاویه بین پرتو نور فرودی و عمود بر سطح است؛

I(θ) شدت نور در زاویه θ است.

این فرمول توضیح می‌دهد که چرا برخی از فواصل کانونی کوتاهلنزهای FAکاهش قابل توجهی در روشنایی لبه‌ها نشان می‌دهند. از آنجا که لنزهای با فاصله کانونی کوتاه معمولاً میدان دید وسیعی دارند، از فرمول بالا به راحتی می‌توان فهمید که لبه‌ها حتی بدون تأثیر هیچ عامل دیگری بسیار تاریک‌تر خواهند شد.

(2)سایه روشن

برخی از پرتوهای نور توسط بدنه لنز یا لبه‌های عناصر لنز مسدود می‌شوند و در نتیجه انرژی نوری دریافتی در لبه‌های حسگر دوربین کاهش می‌یابد. این پدیده، وینیتینگ (vignetting) نامیده می‌شود. انیمیشن زیر به صورت بصری تشکیل وینیتینگ را نشان می‌دهد.

شکل‌گیری سایه‌روشن

در لنزهای دنیای واقعی، به دلیل وجود انحرافات، گاهی اوقات نیاز داریم که به طور مصنوعی برخی از پرتوهای حاشیه‌ای مضر نور را که بر تشکیل تصویر تأثیر می‌گذارند، مسدود کنیم. این کار کیفیت تصویر را بهبود می‌بخشد، اما باعث افزایش وینیتینگ (vignetting) نیز می‌شود که به نوبه خود باعث کاهش روشنایی نسبی می‌شود.

(3)اندازه مانت لنز و تراشه با هم سازگار نیستند

وقتی دایره تصویرلنزاگر از اندازه قطری حسگر کوچکتر باشد، لبه‌های میدان دید به طور طبیعی تیره‌تر یا حتی کاملاً سیاه می‌شوند، که در این نقطه روشنایی نسبی در لبه‌ها به 0٪ می‌رسد.

3.چگونه نمودار منحنی روشنایی نسبی را تفسیر می‌کنید؟

نقشه روشنایی نسبی

در تصویر، نقطه ۱: منحنی‌های رنگی مختلف، روشنایی نسبی را در تنظیمات دیافراگم مختلف نشان می‌دهند.

در تصویر، نقطه ۲: محور افقی نشان‌دهنده ارتفاع‌های مختلف تصویر لنز است (از حالت ارتفاع نیم تصویر استفاده شده است که مرکز آن ۰ است).

در تصویر، نقطه ۳: محور عمودی نشان دهنده مقدار عددی روشنایی نسبی در سه نقطه است.

در تصویر، نقطه ۴: این نشان دهنده نام یا شماره نقاشی این استلنز.

نکته ۶ در تصویر: منحنی روشنایی لنز در کدام محدوده طول موج آزمایش شده است؟

مثال:

نقطه ۵ در تصویر: با استفاده از یک لنز ۱۶ میلی‌متری در دیافراگم F1.6 در محدوده طول موج ۸۶۰ نانومتر تا ۹۰۰ نانومتر اندازه‌گیری شده است، روشنایی نسبی در ارتفاع تقریبی ۳.۵ میلی‌متر از نیمه تصویر، حدود ۷۸٪ نسبت به مرکز است.

نکات پایانی:

با همکاری متخصصان در ChuangAn، هم طراحی و هم تولید توسط مهندسان بسیار ماهر انجام می‌شود. به عنوان بخشی از فرآیند خرید، نماینده شرکت می‌تواند اطلاعات دقیق‌تری در مورد نوع لنزی که می‌خواهید خریداری کنید، توضیح دهد. سری محصولات لنز ChuangAn در طیف گسترده‌ای از کاربردها، از نظارت، اسکن، پهپادها، اتومبیل‌ها گرفته تا خانه‌های هوشمند و غیره استفاده می‌شوند. ChuangAn انواع مختلفی از لنزهای آماده دارد که می‌توانند با توجه به نیاز شما اصلاح یا سفارشی شوند. در اسرع وقت با ما تماس بگیرید.