Лентикулярный растр

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Лентикулярные растровые линзы»)
Перейти к навигации Перейти к поиску


Лентикулярный растр[1] (от лат. lenticula, означающего чечевицу или чечевицеобразное тело) или линзовый растр[2] — массив из плоско-выпуклых цилиндрических собирающих линз, расположенный над изображением или светочувствительным слоем для считывания или записи растровых цветных или трёхмерных изображений[3].

Наиболее распространенный пример использования лентикулярных растров — использование в лентикулярной печати для создания изображений с иллюзией движения при смещении головы наблюдателя. В 1970-х годах были популярны открытки, карманные календари и значки с изображением, изменяющимся, если смотреть на него под разными углами. Данный эффект получил название «флип». Этот же принцип положен в основу современных безочковых 3D-телевизоров некоторых производителей[4].

Ещё одной областью применения линзового растра такой конструкции в 1928 году стало создание цветных киноплёнок Kodacolor с цветоделением при помощи совместной работы лентикулярного растра и цветных светофильтров, встроенных в съёмочный и проекционный объективы[5]. 16-миллиметровая киноплёнка с таким растром, изготовленным на подложке, выпускалась всего 4 года, и технология была забыта после появления многослойных киноплёнок.


Получение автостереограмм на лентикулярных растрах

[править | править код]
Печать многоракурсного изображения

Фотосъёмка с помощью кодирующего растра

[править | править код]
Съёмка трёхмерного изображения с помощью кодирующего растра

По дуге вокруг статичного объекта движется камера. Между жёстко прикреплённой к задней стенке камеры фотоплёнкой и объективом находится растр, прижатый к фотоплёнке так, чтобы между ними не было зазора, но растр мог скользить вдоль неё. Одновременно с перемещением камеры между крайними положениями, растр смещается на один период против направления движения камеры[6]. В результате на плёнке получается закодированное негативное или позитивное кодированное изображение.

Проекционная печать многоракурсных изображений

[править | править код]

Проецирование негативных изображений ракурсов через растр на светочувствительный материал. Группа независимых проекторов направлена на одну и ту же доску увеличителя, так что их оптические оси сходятся в одной точке. В каждом проекторе установлен один негатив или слайд из комплекта ракурсов объекта.

Угол обзора лентикулярного растра

[править | править код]

Угол зрения линзовидной печати - это диапазон углов, в пределах которых наблюдатель может видеть все изображение. Это определяется максимальным углом, при котором луч может покинуть изображение через правильную лентикулу.

Угол в объективе

[править | править код]

Диаграмма справа показывает зеленый цвет наиболее экстремального луча в линзовидной линзе, который будет правильно преломлен объективом. Этот луч оставляет один край полосы изображения (в правом нижнем углу) и выходит через противоположный край соответствующей лентикулы.

Определения

[править | править код]
  • - это угол между крайним лучом и нормалью в точке, где он выходит из объектива,
  • - высота или ширина каждой линзовидной ячейки,
  • - радиус кривизны лентикулы,
  •  - толщина линзовидной линзы
  • - толщина подложки ниже криволинейной поверхности линзы и
  • - показатель преломления линзы.

Формулы для расчета

[править | править код]
,

где

,
iэто расстояние от задней части решетки до края линзы, и
.

Угол снаружи объектива

[править | править код]
Показатель преломления
Показатель преломления

Угол снаружи линзы определяется преломлением луча, определенного выше. Полный угол наблюдения  задается формулой

,

где - угол между крайним лучом и нормалью вне объектива. Из закона Снелла,

,

где является коэффициентом преломления воздуха..

Рассмотрим линзовидную печать с линзами с шагом 336,65 мкм, радиусом кривизны 190,5 мкм, толщиной 457 мкм и показателем преломления 1,557. Полный угол наблюдения составит 64,6 °.

Задняя фокальная плоскость линзовидной сети

[править | править код]

Фокусное расстояние объектива рассчитывается по уравнению линзодержателя, которое в этом случае упрощает:

,

где - фокусное расстояние объектива.

Задняя фокальная плоскость расположена на расстоянии от задней части объектива:

Отрицательный BFD указывает, что фокальная плоскость лежит внутри объектива.

В большинстве случаев линзовидные линзы предназначены для того, чтобы задняя фокальная плоскость совпадала с задней плоскостью объектива. Условием для этого совпадения является , или

Это уравнение накладывает связь между толщиной линзы  ее радиусом кривизны .

Линзообразная линза в приведенном выше примере имеет фокусное расстояние 342 мкм и фокусное расстояние 48 мкм, что указывает на то, что фокальная плоскость объектива падает на 48 мкм позади изображения, напечатанного на задней стороне объектива.

Примечания

[править | править код]
  1. Разработка Технологии Стереографического Отображения Картографической Информации На Основе Лентикулярных Растров
  2. Способ Изготовления Линзового Растра
  3. Lenticular, how it works. Lenstar.org. Дата обращения: 10 мая 2013. Архивировано из оригинала 6 сентября 2012 года.
  4. Rachel Rosmarin. Give Me 3D TV, Without The Glasses (англ.). Display panels and monitors review. Tom’s guide (8 января 2010). Дата обращения: 22 июля 2013. Архивировано 31 августа 2013 года.
  5. Jesse Cumming. Exploring lenticular Kodacolor (англ.). The City of Vancouver Archives Blog (6 декабря 2012). Дата обращения: 17 июля 2013. Архивировано 30 августа 2013 года.
  6. Советское фото, 1970, с. 37.

Литература

[править | править код]