Fényképezés, mikroformátumok, holográfia Karai Ambrus Anyagtudomány MSc 2015. május 6.
Lyukkamera
pinhole camera, camera obscura
ókor
sötét doboz, apertúra, ernyő (film)
ernyőre fordított állású képet rajzol
World Pinhole Day: április utolsó vasárnapja d =√ 2f λ
2
Fotografikus lemez
1826, Nicéphore Niépce: bitumen és levendulaolaj
lyukkamerával
több napos exponálás
3
Fototechnikai képrögzítés
1839, Louis Daguerre
ezüst-halogenid: fény hatására bomlik
felvitel zselatinban
hordozóréteg: fémlap, üveglap, papír, cellulóz, műanyag
4
Fototechnikai képrögzítés 1. exponálás
rákerülő fénymennyiséggel arányos színváltozás
ezüst-halogenid: fény hatására bomlik, ezüst kiválás (lassú)
látens kép: 10...100 db Ag/kristály
2. előhívás
vegyszeres kezelés, pl hidrokinonnal:
Ag kiválás mértéke gyorsabb a gócokon → látható kép
idővel és hőmérséklettel jól szabályozható
5
Fototechnikai képrögzítés 3. rögzítés
el nem bomlott ezüst-halogenid kioldása
4. mosás
képződött sók kikristályosodása → eltávolítás
negatív kép: valósággal ellentétes tónusok
5. pozitív előállítása: negatív lefényképezésével
nagyítás: fényérzékeny felületre vetítés, teljes procedúra
vetítés síkfilmre, felhasználás írás/diavetítőhöz
diapozitív: fényképezés fotófilmre, sokszorosítás
6
Színes fénykép érzékenyítő adagolása
szerves vegyület
Ag-halogenid bomlása átvihető más hullámhosszakra
akár nem látható fénytartományra (IR, X, hősugárzás...)
előállítás
RGB-nek megfelelő 3 fényérzékeny réteg
előhíváskor 3 ezüstkép: Ag + színes szemcsék válnak ki
Ag kioldása, színes szemcsék maradnak, összegzik
színes negatív nagyítása: befolyásolás, korrigálás szűrőkkel napfény film, műfény film: visszaverődő fény függ a megvilágítástól is
7
Fényérzékenység
látens képhez szükséges fénymennyiség
AgBr szemcsemérete csökken →
alacsonyabb érzékenység, több fény látensképhez →
kevésbé szemcsés, minőség javul →
jól nagyítható
8
Felbontóképesség
felvételi anyag milyen mértékben képes az egymással szomszédos vonalakat torzulásmentesen határozottan különválasztani mértékegység: [vonalpár/mm]
függ:
felvevőobjektív
megvilágítás
előhívás
9
Gradációs görbe
feketedés (density): D=lg(Ibe/Iki)
D=0 → nincs feketedés
D=3 → 99,9% elnyelés
gamma: γ=dD/d lg(megvilágítás)
10
Fényképezőgép fényképezőgép feladata: ●
megfelelő mennyiségű fény filmre adott fényintenzitás film fényérzékenysége
●
optikai leképezés
●
film tárolása, továbbítása, képkeresés fénymennyiség függ:
●
fényerősség → blendenyílás
●
megvilágítás ereje → exponálási idő, zárszerkezettel
●
beállítása: idő-blende értékpárok
11
Váz
síkfilmes: nagy méretű negatív, professzionális és polaroid gépek
roll filmes: 6cm széles negatív, filmcsere világosban
kisfilmes: kiskereskedelemben, 24x36mm-es negatív
zsebgép: extra kisméretű filmek
12
Keresőrendszer
képbeállítás megkönnyítése
filmre kerülő kép mutatása
keresőrendszer és leképező objektív optikai tengelyének eltérése → parallaxis hiba
kétaknás
két sötétkamra: film és keresőrendszer
két egymás alatti objektív
rollfilmes gépek
nagy parallaxishiba
13
Keresőrendszer léptékes gép
független keresőrendszer leképező optikától
tárgytávolságot becsülik, beállítás objektíven
nagy parallaxishiba
egyszerű, olcsó
tükörreflexes gép
objektíven bejövő fényt egy tükör a kereső üveglapjára vetíti
fényképezéskor tükör felcsapódik
parallaxishiba nincs
14
Zárszerkezet
filmet pontosan a beállított ideig érje fény
egybeépítik: filmtovábbító és képszámláló
közvetlenül film elé helyezik
központi zár
2...5 lamella
exponáláskor szétnyílnak
beállított ideig nyitva maradnak: max kb 1/1000 s
redőnyzár
exponáláskor film előtt elfut egy redőny, majd másik
rövid idő → film fénycsíkban kap megvilágítást
villanólámpánál teljes megvilágítás kell
15
Objektív blendével jellemzése: gyújtótávolság, látószög, nyílásviszony (egytagúnál: gyújtótáv/átmérő) látószög alapján:
normál objektív: emberi szem látószöge (45-60°), fókusztáv ≈ képátmérő, nagy látószögű: >60°, gyújtótáv < képátló, nagy tér leképezésére, szűk helyen, nagy mélységélesség
halszem optika: >180°, széleken torzítás
teleobjektív: nagy fókusztáv, nagy átmérő, látószög <30°
zoom optika: változtatható fókusztáv,
16
Gyakorlati fényképezés
keresővel képkivágás
élesség
fénymérés: átlagos árnyalati terjedelem, szürke lap módszer fényérzékenység kiválasztása fénymérő be idő-blende kiválasztása vaku + exponálás (1/30...1/1000)
17
Mikroformátum
microform
microfilm: szalag (reel)
microcard: több mikroméretű kép ~A4-en
1/25-ös méretre nagyít
negatívot tárolnak
XX. sz. elejétől
1927-35: Library of Congress archiválása
1960-tól: általános elterjedés
18
Mikroformátum előnyök
kis méret: 0,25%-ra
egyszerű tárolás
olcsó előállítás, reprodukálás
kémiailag stabil: 500 év (Ag-halogenid)
valós értéke kicsi: nem lopják
jogilag elfogadott dokumentum
19
Mikroformátum hátrány
olvasáshoz nagyítóberendezés kell
ábrák minősége romlik (régebben)
előállítás különleges berendezést igényel (nagyítás)
színes: drága, gyorsabb degradáció
analóg másolat minősége rosszabb
20
Mikroformátum olvasó
21
Mikroformátum microcard
22
Mikroformátum microfilm
23
Holográfia
fényképek, filmek: fényintenzitást rögzít, fázist nem holográfia: 1941, Gábor Dénes, 1971: fizikai Nobel-díj interferencia jelenség eredő kép intenzitásának ingadozásai az interferáló fényhullámok fáziskülönbségétől függenek két fénynyaláb: főnyaláb: tárgyon szóródik fotolemezre referencianyaláb: közvetlenül fotolemezre koherensek: két sugár max útkülönbsége, ami még interferenciakontrasztot ad (higanylámpa, lézer) kép rekonstrukciója: megvilágítás referencianyalábbal
24
Holográfia
25
Transzmissziós hologram
diódalézerrel: divergens → közvetlen megvilágítás
nincs leképező lencse!
egy pontról a lemez egészére szóródik fény
nincs 1-1 leképezés tárgypontok és fényérzékeny lemez pontjai között off-axis
26
Transzmissziós hologram
vegyszeres kezelés, önmagában üres
megvilágítás referencia nyalábbal
sztereo kép, van mélysége, egyszínű
virtuális kép: szembe jutó fény lemezen áthalad
valós kép: lemez átellenes oldalán, felfogható
27
Reflexiós hologram
on-line: nyalábok lemezre normálisan reflexiós elrendezés: rögzítés: referencia és tárgynyaláb átellenes oldalról rekonsktrukció: megvilágítás és figyelés egyoldalról
28
Reflexiós hologram
rögzítés vastagabb lemezre fehér fényben Bragg-effektus: rögzítéshez közeli hullámhosszakon diffraktálnak érzékeny megvilágítás irányára: több kép tárolható
29
Köszönöm!
