1980-аад оны видео камерыг бодит цагийн поляриметрийн дүрс болгон хөрвүүлэх: 14 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Поляриметрийн дүрслэл нь хүрээлэн буй орчны хяналт, эмнэлгийн оношлогооноос эхлээд аюулгүй байдал, терроризмын эсрэг програм хүртэл өргөн хүрээний хүрээнд тоглоомыг өөрчлөх програмуудыг хөгжүүлэх замыг санал болгодог. Гэсэн хэдий ч арилжааны поляриметрийн камерын үнэ маш өндөр байгаа нь поляриметрийн дүрслэлийг судлах, хөгжүүлэхэд саад болж байна. Энэхүү баримт бичигт 1980-аад оны үеийн 3 хоолойтой илүүдэл камерыг бодит цагийн поляриметрийн дүрслэл болгон хувиргах нарийвчилсан зааврыг толилуулж байна. Энэхүү хөрвүүлэлтийн үндэс болгон ашигласан камерыг илүүдэл зах зээлд 50 орчим доллараар худалдаж авах боломжтой. Энэхүү эрдэнэсийн сан хөмрөгт зааварчилгаа нь зөвхөн тулгуур болгон ашиглахад тохиромжтой камерыг шинжлэх ухааны ашигтай хэрэгсэл болгон хувиргах аргыг харуулах бөгөөд арилжааны хувилбар нь хэдэн арван мянган долларын үнэтэй байх болно.

Энэхүү хувиргалтыг хийхийн тулд танд дараах зүйлс хэрэгтэй болно.

• Ажлын илүүдэл JVC KY-1900 камер (KY-2000 ба KY-2700 загварууд нь KY-1900-тай төстэй юм шиг санагддаг бөгөөд бас тохиромжтой байж болно)
• Ø25.4мм өргөн зурвасын 70T/30R цацагч (жишээ нь Thorlabs BSS10)
• Ø25.4 мм өргөн зурвасын 50/50 цацруулагч (жишээ нь Thorlabs BSW10)
• 3D хэвлэсэн цацраг туяа адаптер бөгж
• Туйлширсан хуванцар хуудас (жишээ нь Edmund Optics 86-188)

Алхам 1: Поляриметрийн дүрслэлийг ойлгох

Хөнгөн долгион нь долгионы уртаар тодорхойлогддог бөгөөд үүнийг бид дүүргийн өнгө гэж ойлгодог; түүний далайцыг бид эрчмийн түвшин гэж ойлгодог; мөн лавлах тэнхлэгтэй харьцуулахад хэлбэлзэх өнцөг. Энэхүү сүүлчийн параметрийг долгионы "туйлшралын өнцөг" гэж нэрлэдэг бөгөөд хүний нүдээр ялгах боломжгүй гэрлийн шинж чанар юм. Гэсэн хэдий ч гэрлийн туйлшрал нь бидний харааны орчны талаар сонирхолтой мэдээлэл агуулдаг бөгөөд зарим амьтад үүнийг мэдрэх чадвартай бөгөөд навигаци хийх, амьд үлдэхийн тулд энэ мэдрэмж дээр шүүмжлэлтэй ханддаг.

Поляриметрийн дүрслэл, түүний хэрэглээний нарийвчилсан, ойлгоход хялбар тайлбарыг DOLPi поляриметр камер дээрх миний цагаан хуудаснаас авах боломжтой.

www.diyphysics.com/wp-content/uploads/2015/10/DOLPi_Polarimetric_Camera_D_Prutchi_2015_v5.pdf ба түүний YouTube дээрх танилцуулга:

Алхам 2: Камер худалдаж авах, тэгшлэх

KY-1900-ийг 70-аад оны сүүлээр мэргэжлийн өнгөт камер болгон танилцуулсан. Энэ нь хуванцар улбар шар өнгийн биеэр үйлдвэрлэсэн цөөн хэдэн загваруудын нэг байсан бөгөөд энэ нь маш өвөрмөц онцлогтой байсан бөгөөд камерын багийнхны мэргэжлийн өндөр ур чадварыг харуулсан юм. 1982 онд энэ камер 9 мянган доллараар зарагдаж байжээ.

Өнөөдөр та илүүдэл зах зээлээс 50 орчим доллараар олох боломжтой байх ёстой. KY-1900 нь танк шиг бүтээгдсэн тул гоо сайхны хувьд сайхан харагдаж байвал бүрэн ажиллагаатай байх магадлал маш өндөр байна. Үүнийг NTSC өнгөт дэлгэцтэй холбож, 12VDC (камер нь 1.7А орчим зурдаг) нийлүүлнэ үү.

Өөрчлөлтийг үргэлжлүүлэхийн өмнө камер ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаарай. Төслийн цагаан хуудасны II хавсралтад үзүүлсэн зааврыг ашиглан камераа тохируулж, зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Алхам 3: Оптик угсралт руу нэвтрэх

Хөрвүүлэх эхний алхам бол дараахь алхамуудыг багтаасан камерын оптик угсралтад хандах явдал юм.

• Камерын зүүн тагийг салга
• DF хэвлэсэн хэлхээний самбарыг салга
• Оптик угсралтын гадна талын хавтан дээр хоёр талт соронзон хальсаар бэхлэгдсэн хуванцар тусгаарлах хуудсыг хуулж ав

Алхам 4: Оптик угсралтыг нээх

Дотоод оптик угсралтын тагны хавтанг хуулж ав. Энэ хавтанг угсрах хэсэгт наасан байна. Уг хавтанг дахин ашиглахгүй тул гажуудуулах талаар санаа зовох хэрэггүй. Гэсэн хэдий ч угсралтын доторх оптик элементүүдийг гэмтээхгүй байхыг анхаарна уу.

Зургийн доод хэсэгт өөрчлөгдөөгүй JVC KY-1900 камерын оптик угсралтыг харуулав. Анхны релей линзээр дамжин өнгөрөх гэрлийг хоёр дахь релей линзээр дамжуулан Saticon -ийн тус тусын хоолой руу илгээхээс өмнө dichroic beamsplitters -ээр гурван өнгийн дүрс болгон хуваадаг. Бодит цагийн поляриметрийн дүрслэлд оруулсан өөрчлөлт нь Dichroic Beamsplitter Ассемблейн анхны дихроик цацруулагчийг өргөн зурвасын туяагаар солих, Хоёрдахь релений линз дэх өнгөний шүүлтүүрийг арилгах, туйлшралын анализаторыг нэмж оруулах явдал юм.

Алхам 5: Dichroic Beamsplitter -ийн угсралтыг зайлуулах

Beamsplitter -ийн угсралт нь гурван боолтоор хийгдсэн бөгөөд нэг нь урд, хоёр нь ар талаасаа хийгддэг. Ийм байдлаар камерын баруун талын бүрхүүл, ПХБ, хуванцар хальсыг авах боломжтой болгохын тулд тэдгээрийг зайлуулах ёстой.

Алхам 6: 3D хэвлэх Beamsplitter адаптер бөгж

Анх KY-1900 камерт ашиглаж байсан дихроик цацраг туяа нь стандарт бус диаметртэй тул өөрчлөлт хийхдээ 1 инч диаметртэй өргөн зурвасын хавтанг ашиглахаар шийдлээ. Миний найз, хамтран ажиллагч Жейсон Мэйерс 1 инчийн цацруулагчийг байрлуулахын тулд бэхэлгээний бөгж зохион бүтээж, 3D хэлбэрээр хэвлэв. CAD болон 3D хэвлэх файлуудыг энэхүү DropBox дээрээс авах боломжтой.

Алхам 7: Dichroic Beamsplitters -ийг өргөн зурвасын цацагчаар солих

Хөрвүүлэх процессын дараагийн алхам бол дихроик цацруулагчийг өргөн зурвасын туяагаар солих явдал юм. Зургийг их, бага хэмжээгээр гурван дүрс болгон хуваах шаардлагатай байдаг тул эхний цацагч нь ослын гэрлийн 33.33% -ийг тусгах ёстой бөгөөд гэрлийн 66.66% -ийг хоёр дахь цацагч руу оруулахыг зөвшөөрдөг бөгөөд дараа нь энэ хэсгийг хуваах ёстой. жигд. Би дараах цацруулагчийг ашигласан.

• Ø25.4мм өргөн зурвасын 70T/30R цацруулагч (Thorlabs BSS10)
• Ø25.4мм өргөн зурвасын 50/50 цацруулагч (Thorlabs BSW10)

Бөгжний цагираг доторх өргөн зурвасын цацрагийг угсрах хэсэгт суурилуулсан байх ёстой бөгөөд дараа нь өөрчилсөн Beamsplitter угсралтыг буцааж байранд нь суулгаж болно. Хэлхээний самбарыг түр зуур холбоно уу. Оптик угсралтын нээлттэй хэсгүүдийг богиносгосон зүйл байхгүй тул камерыг асаана уу. Хэрэв та цацруулагчийг зөв байрлуулсан бол хэвтээ/босоо потенциометрийг бага зэрэг тохируулах шаардлагатай болно. Анхны зурагтай харьцуулахад бага зэрэг угааж байгаа ч гэсэн зураг өнгөлөг хэвээр байгааг та анзаарах болно. Хоёрдогч реле линз дотор маш хүчтэй шүүлтүүрүүдийг арилгах шаардлагатай байгаа тул зураг өнгөлөг хэвээр байна.

Алхам 8: Хоёрдахь буухиа линз рүү нэвтрэх

Хоёрдахь реле линзийг (JVC -ийн нэрээр) оптик угсралтаас салгахад камерыг нэмэлт задлах шаардлагатай болдог. Учир нь хоёрдогч реле линзийг гаргахаас өмнө зураг авах хоолойг зайлуулах ёстой.

Хэвлэсэн хавтанг кабелийн угсрахаас салгаж, салгаж эхэл. Дараа нь камерын арын хэсгийг салга. Дараа нь хоолойн угсралтыг оптик угсралтын хоолойноос салгаж, хоёр дахь реле линз рүү нэвтрэх боломжтой болно.

Алхам 9: Хоёрдахь реле линзийг салгаж, задлах (нэг дор!)

Хоёрдахь буухиа линзийг оптик угсралтын баруун талаас нэвтрэх боломжтой маш сайн нуугдмал боолтоор бэхэлсэн байдаг. Тохируулагч шураг нээгдсэний дараа ажиллах гэж буй хоёрдахь реле линзээ сугалж ав. Оптик хоолойн хоёр талд хэдэн давхар зузаан цахилгаан соронзон хальс боож, бахө ашиглан нээнэ үү.

Алхам 10: Өнгө шүүлтүүрийг зайлуулж, хоёр дахь реле линзийг дахин угсрах

Өнгөний шүүлтүүрийг түлхүүр түлхүүр эсвэл маш үзүүртэй хямсаа ашиглан бэхэлгээний цагиргийг тайлах замаар арилгах хэрэгтэй. Шүүлтүүрийг салгасны дараа линзийг дахин угсарч, хуруугаа чангална уу.

Өнгөний шүүлтүүрийг арилгах нь хоёрдогч реле линзний гол цэгийг өөрчилдөг тул оптик угсралтад дахин оруулах ёсгүй. Үүний оронд өөрчлөгдсөн хоёрдогч реле линз нь ердөө 2.5 мм орчим цухуйх ёстой.

Өөрчлөгдсөн хоёрдогч реле линзийг бүхэлд нь боолтоор бэхлээд бэхэлсний дараа камерыг дахин угсрах боломжтой. Оптик угсралтыг хүртээмжтэй байлгаж, зөвхөн DF самбарыг богино хугацаанд холбож, оптик угсралтаар богино залгаагүй эсэхийг шалгаарай.

Алхам 11: Камерыг дахин тохируулах

Камерыг маш нарийн тааруулж, хар цагаан өнгийн төгс зургийг гаргах цаг болжээ. Хоёрдогч реле линз нь долгионы урттай нарийн зурваст зориулагдсан бөгөөд одоо харагдах гэрлийн бүх зурвасын өргөнд ашиглагдаж байгаа тул өнгөний хязгаарыг тодорхой түвшинд харах болно. Томруулалтыг бүхэлд нь буцааж татах үед зургийн ирмэг дээр ирмэг нь мэдэгдэхүйц харагдаж байгаа боловч төслийн цагаан хуудасны II хавсралтад заасан журмыг тэвчээртэй дагаж мөрдвөл зохих бүртгэлийг хийх боломжтой болно.

Алхам 12: Туйлшралын анализаторын шүүлтүүр хийх

Туйлшралын хуудаснаас 1.42 "× 1.42" хэмжээтэй гурван квадрат хайчилж ав. Би Edmund Optics 86-188 150 x 150mm, 0.75mm зузаан, туйлширсан ламинатан хальс ашигласан. Поляриметрийн дүрсийг илүү сайн гаргахын тулд маш өндөр устах харьцаа, түүнчлэн өндөр дамжуулалттай тул хямд үнээр санал болгохын оронд би энэ киног сонгосон юм. Дөрвөлжингийн аль нэгийг нөгөө хоёртой харьцуулахад 45 ° -аар огтолсон болохыг зураг дээр анхаарна уу.

Алхам 13: Туйлшралын анализатор нэмэх

Оптик угсралтын дотор туйлшралын анализаторыг зурган дээр үзүүлсэн шиг хоолой руу оптик зам дотор байрлуулахын тулд тунгалаг туузаар бэхлээрэй.

Ингээд л боллоо! Хөрвүүлэлт дууссан. Та энэ үе шатанд оптик угсралтын бүрхэвчийг угсрах (би дотоод бүрхүүлээ хаясан), хуванцар хавтанг дахин холбох, DF самбарыг дахин холбох, камерын хаалтыг хаахаас өмнө камерыг туршиж үзэх боломжтой.

Алхам 14: Камер ашиглах

Зураг дээр 0 ° -аас 180 ° хүртэлх өнцгөөр туйлшруулагч хуванцараар хийсэн дээжийн зорилтот өнгөний зургийн үр дүнг харуулав. Өөрчлөгдсөн JVC KY-1900 камераас авсан зорилт нь өнгөний зураас болон бусад туйлширсан бус элементүүдийг саарал өнгөөр харуулдаг бол туйлшруулагч хальс нь тод өнгөтэй бөгөөд NTSC-ийн RGB орон зайд туйлшралын өнцгийг кодлодог.

Энэхүү төслийн талаархи нэмэлт мэдээллийг www.diyPhysics.com дээрээс татаж авах боломжтой.

Эрдэнэсийн хогийн саванд хийсэн анхны шагнал