CS197718B1 - Způsob fotografie obrazu izoterm, barevně vyjádřených pomocí cholesterických kapalných krystalů a zařízení pro jeho provádění - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu fotografie obrazu izoterm, barevně vyjádřených pomocí cholesterických kapalných krystalů, bez jejich tepelného ovlivňování a s eliminací rušivého zrcadlení a zařízení pro jeho provádění.

Použití cholesterických kapalných krystalů pro termografii je v řadě oborů celkem známé, ovšem každý z nich má své funkční a aplikační podmínky.

Základ této měřicí techniky spočívá v tom, že tenké vrstvy cholesterických kapalných krystalů, nanesené na povrch zkoumaného předmětu a osvětlené bílým světlem, se v důslédku své materiální struktury chovají vůči dopadajícímu světlu podobně jako optická mřížka, jejíž konstanta se mění v závislosti na teplotě. Tím se měřený povrch jeví barevným, kde potom každá barva odpovídá určité teplotě v tom kterém místě povrchu předmětu.

Cholesterické kapalné krystaly jsou ovšem cirkulárně dichroické, což znamená, že rozptylují pouze polovinu dopadajícího světla, tj. jeho levotočivou nebo pravotočivou složku podle druhu krystalu, zatímco druhá polovina prochází vrstvou kapalného krystalu nezměněna a dopadá na povrch měřeného předmětu, od něhož se může odrážet, a tak rušit pozorování vlastních barev, vzniklých selektivním rozptylem na vrstvě kapalného krystalu. Proto se měřený předmět natírá nejprve černou barvou, ve které se prošlé světlo absorbuje, a teprve potom se takto upravený povrch pokryje tenkou vrstvou kapalného krystalu.

Ke stálé a objektivní dokumentaci této velmi názorné informace o rozložené povrchové teplotě za pomoci zmíněných kapalných krystalů se potom použije barevné fotografie, při níž ovšem je třeba respektovat dále uvedené specifické podmínky.

Světlo musí být vzhledem k cirkulárnímu dichroismu kapalných krystalů intenzivnější, než při obvyklém fotografování barevných objektů. Přitom požadavek zvýšené intenzity osvětlení je dále zdůrazněn tím, že se často jedná (zvláště v lékařství) o fotografování členitých povrchů z malé vzdálenosti, kde potom jsou zvýšené nároky na dodržení hloubky ostrosti, takže je třeba fotografovat s více zacloněným objektivem.

Přitom tepelné záření světelného zdroje nesmí ovlivňovat rozložení teploty na měřenémobjektu, který má v důsledku černého podkladového nátěru zvýšenou citlivost vůči ohřevu infračerveným zářením.

Světelný zdroj by měl mít spektrální rozložení blízké dennímu světlu. <

Světelné zdroje potom musí být rozmístěny tak, aby se nezrcadlily na silně lesklé vrstvě kapalných krystalů.

S ohledem na výše uvedené požadavky je tedy značně omezena možnost použití trvale svíticích reflektorů s obyčejnými nebo i halogenovými žárovkami.

Většinou při fotografování izoterm od kapalných krystalů se používají výbojkové bleskové zdroje, které vyhovují prvním třem podmínkám.

Splnění čtvrtého požadavku však vyžaduje použití trvale svítících zdrojů, které slouží k nastavení nejvhodnějšího směru osvětlení a při vlastním fotografování sé potom, nahradí zdrojem bleskového světla.

Přitom však je ještě třeba připomenout, žě přemisťováním světelného zdroje nebo jejich většího počtu nelze dost dobře eliminovat všechna možná místa zrcadlení u členitějších povrchů fotografovaných předmětů. V takovém případě lze použít známé metody polarizačních fólií, z nichž jedna je otočně umístěna před objektivem fotoaparátu a druhá otočně před světelným zdrojem. Vzájemným natočením polarizačních rovin obou fólií lze docílit prakticky dokonalé potlačení všech zrcadlících míst bez nutnosti vyhledávání přesného směru osvitu.

Tato metoda se také využívá při fotografování se zdrojem bleskového světla a to tak, že se polarizační filtry nastaví s pomocí náhradního trvale svítícího zdroje, a potom se při fotografování zamění tento náhradní zdroj za zdroj výbojkový. Zde ovšem jde o časově náročnou manipulaci s potřebou zachování umístění zdroje světla i fotoaparátu na pevných stativech, kde však při výměně uvedených zdrojů stejně může dojít k nepřesnostem nastavení filtrů. Přitom však není odstraněna nevýhoda působení nežádoucího infračerveného záření od náhradního zdroje světla, která se vyskytuje i u speciálních bleskových zdrojů, vybavených vestavěným náhradním žárovkovým trvale svítícím zdrojem, . takže takového způsobu i zařízení není možno použít právě při fotografování izoterm, barevně vyjádřených s pomocí cholesterických kapalných krystalů.

Takové potřebě vyhovuje způsob a zařízení pro jeho provádění, které představuje tento vynález.

Podstata způsobu fotografie obrazu Izoterm, barevně vyjádřených pomocí cholesterických kapalných krystalů, podlé vynálezu, a tó bez jejich tepelného ovlivnění, za pomocí zdroje bleskového osvětlení a s vyloučením rušivého zrcadlení na snímaném obraze s pomocí polarizačních filtrů, spočívá v tom, že se otočné polarizační filtry fotoaparátů á alespoň jednoho zdroje bleskového osvětlení nastaví při té které vzdálenosti obrazu s pomocí méně intenzivních záblesků téhož zdroje bleskového osvětlení, jdoucích za sebou o té frekvenci, při níž oko vnímá záblesky osvětlení jako trvalý svit, a tó tak, žé se ria fotografovaném objektu eliminují rušivé odrazy stroboskopického osvětlení.

Podstata zařízení pro provádění způsobu fotografie obrazu Izoterm podle vynálezu, kde fotografický přístroj a normální síťový zdroj bleskového osvětlení, opatřené polarizačními filtry, jsou upevněny na: společném držáku: a nebo mohou být rozmístěny samostatně, spočívá y tom, že na normální síťový zdroj bleskového světla, pozůstávající z výbojky, napájecího kondenzátoru pró jednotlivé intenzívní záblesky a zapalovacího obvodu, který je tvořen vn — transformátorem, zapalovacím kondenzátorem a na ně vázanými dělicími odpory, je pomocí konektoru s rozpojovacím kontaktem, umístěným v zapojení výbojky, připojen adaptér pro jednotlivý a stroboskoplcký svit zdroje bleskového světla, ovládaný¹ přepínačem provozu, pozůstávající z obvodu napájecího kondenzátoru - prosťroboskoplcké záblesky a jeho nabíjecího odporu, ’ a k němu paralelně připojených obvodů, a to spouštěcího obvodu, který je tvořen oddělovacím transformátorem, -spouštěcím kondenzátorem á odporovým děličem, který je propojen synchronizačním konektorem na fotoaparát, dále obvodu relaxačního oscilátoru,' který je tvořep doutnavkou, kondenzátore^ á qijpoířem, a k nim připojeného společného spínáCe zapalovacího obvodu, který sestává z tyristoru’, sépiové zapojeného odporového děliče s dchranribu diodou,úterý je potom přes konektor připojen na zapalovací obvod normálního síťového zdroje bleskového světla.

Výhody způsobu á zářízéní podle vynálezu jsou tyto: · způsob podle vynálezu umožňuje nastavení polarizačních filtrů pro eliminaci rušivého zrcadlení za použití méně intenzivních stroboskopických záblesků z téhož zdroje bleskového světla a tím také nedochází k ovlivňování teploty fotografovaného objektu tepelným zářením světelného zdroje;

zařízení poskytuje možnost využít tutéž výbojku při zmíněném nižším světelném výkonu, a odpadá zde tudíž potřeba a manipulace s pomocným světelným zdrojem;

zařízení lze snadno , realizovat při použití libovolného síťového zdroje bleskového světla, a to s pomocí jednoduchého elektronického adaptéru a zařízení lze dále použít všude tam, kde je.nutno rychle a spolehlivě fotografovat nekovové lesklé předměty, aniž by hodnota snímků byla snížena nežádoucím zrcadlením.

Příklad způsobu a zařízení podle vynálezu je znázorněn na přiložených výkresech,;kde představuje: !·;·.

obr. 1 — schéma umístění a optického vztahu obrazu, zdroje bleskového světla_: a fotoaparátu, opatřených polarizačními filtry; -----.·)·;

obr. 2 — blokové schéma propojení zdroje bleskového světla a adaptéru; , obr. 3 — detailní schéma zdroje bleskového světla a adaptéru.

Podle obr. 1 fotoaparát 4 a zdroj bleskového světla 2. jsou . upevněny na společném držáku, čímž je umožněno nasvětlení a. fotografování z jednoho místa, i když je možno také tyto přístroje rozmístit samostatně, a to s jejich- příslušným propojením.

iPřed zorným polem aparátu a zdroje jsou potom umístěny otočné polarizační filtry 3, s po- mocí nichž je při stroboskopickém osvětlení_: umožněna eliminace rušivého zrcadlení .na zobrazovaném povrchu měřeného objektu;’· : .

Při fotografování se postupuje tak, že zdroj bleskového světla 2 se přepne na stroboskopický osvit, zaostří se fotoaparát 4 a nastaví se. polarizační filtry 3 obou přístrojů tak, aby byly vé smě- . ru fotografování potlačeny zrcadlící; plochy. Poté se zdroj bleskového světla 2 přepne pa jednotlivé· záblesky a stisknutím spouště. íóíQajiáFátu 4,, se potom provede expozice. . il·;;

Na obr. 2 je potom blokové. schéma přípoje-ní zdroje blesk, světla 2 na adaptér: 1, kpepý; ,ρ.α«·, zůstává ze .spínače zapalovacího : obvodu· β a k.· němu paralelně přiřazených dvou obvodů, a to oscilátoru 7 pro stroboskopické záblesky a spouštěcího obvodu 8 pro jednotlivé záblesky.

Na obr. 3 je potom detailní zapojení zdroje bleskového světla 2 a adaptéru 1.

Podle tohoto zapojení sestává zdroj bleskového světla 2 z výbojky V, napájecího kondenzátoru Cj a zapalovacího obvodu. Do napájení výbojky V je zařazen rozpojovací kontakt Kr, který je součástí konektoru pro připojení adaptéru 1.

Zapalovací obvod je tvořen vn-trasformátorem Tr_b zapalovacím kondenzátorem C2 a na ně vázanými dělicími odpory R2, R3, R₄.

Adaptér 1, který je ovládán přepínačem provozu Př pro jednotlivý a stroboskopický svit zdroje bleskového světla 2, pozůstává z obvodu dalšího napájecího kondenzátoru C3 pro stroboskopické záblesky a jeho napájecího odporu Rs a k tomuto obvodu paralelně přiřazených obvodů, a to spouštěcího obvodu 8 a obvodu relaxačního oscilátoru 7.

Spouštěcí obvod 8 je tvořen oddělovacím transformátorem Tr₂, spouštěcím kondenzátorem C₄ a odporovým děličem Re, R7, Re a je dále propojen přes synchronizační konektor K2 na fotoaparát 4.

Obvod relaxačního oscilátoru 7 je tvořen doutnavkou D, kondenzátorem Cs a odporem R».

K oběma uvedeným obvodům 8 a 7 je potom připojen spínač zapalovacího obvodu 6, který sestává z tyristoru Ty, sériově zapojeného odporového děliče R10, R11 s ochrannou diodou D2, který je potom dále připojen přes konektor Ki na zapalovací obvod zdroje bleskového světla 2.

Zdroj bleskového světla 2 a adaptér 1 jsou napájeny ze střídavé sítě přes společný usměrňovač Di.

Zdroj bleskového světla 2 může být použit bud jen pro jednotlivý intenzívní záblesk bez adaptéru 1, kde potom je rozpojovací konektor Kr propojen, nebo s adaptérem 1 pro jednotlivý a stroboskopický.osvit, kde je rozpojovací kontakt Kr rozpojen.

Volba provozu zdroje 2 se potom provede přepínačem provozu Př. Podle toho je potom výbojka

V napájena - při fotografování z kondenzátoru Ci a při stroboskopickém osvitu z kondenzátoru Cs.

V obou případech je výbojka V spouštěna zapalovacím obvodem.

Při provozu zdroje 2 s jednotlivými záblesky synchronizační kontakt fotoaparátu 4, připojený k adaptéru 1 přes konektor K2 vybije spouštěcí kondenzátor C₄ přes oddělovací transformátor Tr2, sepne tyristor Ty spínače zapalovacího obvodu 6, a tím uvede přes konektor K1 do činnosti zapalovací obvod a s ním výbojku V.

Při provozu zdroje 2 se stroboskopickým svitem, kde je ve funkci napájecí kondenzátor C3, je tyristor Ty periodicky ovládán relaxačním oscilátorem 7, a tím také uvádí v činnost zapalovací obvod výbojky V.

Zařízení podle vynálezu bylo realizováno s použitím malého síťového zdroje bleskového světla SL 3 se směrným číslem 2L (výroby NDR), kterému je také podobný československý zdroj bleskového světla SB 235. Hodnota energie jednotlivého záblesku byla 30J a energie stroboskopických záblesků při frekvenci 30 Hz byla 0,08 J/l záblesk.

Claims (5)

1. Způsob fotografie obrazu izoterin, barevně vyjádřených pomocí cholesterických kapalných krystalů, bez jejich tepelného ovlivnění, za pomoci zdroje bleskového světla a s vyloučením rušivého zrcadlení od obrazu za pomoci polarizačních filtrů, vyznačený tím, že polarizační roviny otočných polarizačních filtrů fotoaparátu a alespoň jednoho zdroje bleskového světla se natočí při té které vzdálenosti obrazu s pomocí méně intenzivních záblesků téhož zdroje bleskového světla, jdoucích za sebou s frekvencí 10 až 50 Hz, s výhodou potom 20 až 40 Hz tak, žé úhel mezi polarizační rovinou lineárně polarizovaného zrcadlově odraženého světla od obrazu a polarizační rovinou filtrů fotoaparátu má hodnotu 90° a aby oko tento stav vnímalo jako vymizení rušivých zrcadlových odrazů.

2. Zařízení k provádění způsobu fotografie podle bodu 1, kde fotoaparát a normální síťový zdroj bleskového světla, opatřené polarizačními fil- ,· try, jsou upevněny na společném držáku a nebo rozmístěny samostatně a navzájem elektricky propojeny, vyznačené tím, že na normální síťový zdroj bleskového světla (2) je po,.mocí konektoru s rozpojovacím kontaktem (Kr) v obvodu výbojky (V) připojen adaptér (lj pro jednotlivý a stroboskopický svit zdroje bleskového světla (2), přepínaný přepínačem provozu (Př), který tvoří obvod dalšího napájecího kondenzátoru (C3) pro stroboskopické záblesky a jeho napájecí odpor (Rs) a k němu paralelně přiřazený jednak spouštěcí obvod (8J, propojený synchronizačním konektorem (K2) na fotoaparát (4), jednak obvod relaxačního oscilátoru (7), a k nim oběma připojený společný spínač zapalovacího obvodu (6), který je pak přes konektor (Ki) připojen na zapalovací obvod síťového zdroje bleskového světla (2).

3. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že spouštěcí obvod (8) tvoří oddělovací transformátor (Tr2), spouštěcí kondenzátpr (C₄j a odporový dělič (Re, R7, Rs).

4. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že obvod relaxačního oscilátoru (7) tvoří doutnavka (D), kondenzátor (Cs) a odpor (Rs).

5. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že společný spínač zapalovacího obvodu (6) tvoří tyristor (Ty), sériově zapojený odporový dělič (R10, R11) a ochranná dioda (D2).