Budowa oka Za percepcję światła odpowiedzialne są fotoreceptory, w skład których wchodzą pręciki i czopki Czopki (ok. 100 tys. czopków) - widzenie barwne Pręciki (kilkanaście mln) – widzenie konturowe i tzw. peryferyczne Fale elektromagnetyczne → → czopki, pręciki → mózg

Budowa siatkówki oka

Postrzeganie barwne Rozpoznawanie tylko trzech długości fal przez trzy rodzaje czopków: 424 nm (ciemno-niebieski) 530 nm (zielony) 560 nm (czerwony) Pozostałe długości fal pobudzają częściowo dwa lub trzy czopki. Takie mieszanie mózg interpretuje, jako nowe barwy, np. zielony + czerwony → żółty, niebieski + zielony + czerwony → biały

Trójkąt barw Określenia barwy światła jako czerwona, żółta, zielona, itd. są mało precyzyjne. Dlatego został stworzony wykres czyli tzw. trójkąt barw, wenątrz którego znajdują się wszystkie barwy, jakie człowiek jest w stanie postrzegać. Ponadto przypisane są im współrzędne.

Dlaczego nie ma w trókacie barw koloru czarnego? Barwa czarna nie jest na nim pokazana, jako że nie jest kolorem, tylko jego brakiem. Należy jednak zdawać sobie sprawę z pewnych różnic pomiędzy barwą światła, a jego obrazem na kartce papieru. Np. barwa czarna w ujęciu światła to po prostu jego brak, a na kartce to pigment, który nie odbija światła. Kartka może mieć np. kolor szary, a w ujęciu „świetlnym” jest to nadal światło białe tylko w mniejszej ilości. Czerwona kartka będzie widziana jako czerwona w świetle białym. Jeśli ją oświetlimy światłem niebiesko-zielonym będzie prawie czarna.

System LED LED (light emitting diode) - Dioda elektroluminescencyjna jest półprzewodnikowym źródła światła charakteryzującym się niskim poborem energii elektrycznej oraz dużą trwałością. Diody LED są wykorzystywane jako źródła światła w wielu urządzeniach.  Na początku diody LED emitowały o niskiej intensywności światło czerwone, ale nowoczesne wersje są dostępne w całej widocznej palecie barw i świecą z bardzo wysoką jasnością. Duża niezawodność działania powoduje, że diody LED w barwach RGB świetnie nadają do generowania obrazu w ulicznych telebeamach.

Projektor Laserowy. Światło generowane przez laser charakteryzuje się nasyceniem barw, jakiego nie mogliśmy doświadczyć w tradycyjnych projektorach - wyświetla obraz w najwyższej możliwej rozdzielczości. Obraz nie traci na jakości także przy znacznym powiększaniu przekątnej. Obraz jest duży i wyraźny nawet jeśli projektor jest blisko powierzchni, na której wyświetlamy.

DLP Digital Light Processing (cyfrowe przetwarzanie światła) Klasa wyświetlaczy obrazowych opracowanych przez Texas Instruments opartych o technologię wykorzystującą setki tysięcy mikro luster odbijających lub rozpraszających padający na nie strumień świetlny. Zaletą jest wysoki kontrast – 2000:1 oraz dobra jakość czerni. Zastosowania - projektory cyfrowe, także kinowe

Budowa systemu DLP Pojedyńcze mikrolustereczko Setki tysięcy mikro luster o szerokości mniejszej niż jedna piąta grubości ludzkiego włosa odbija kierowane na niego światło z lampy. Tworzy powiększony przez optykę obraz. Światło jest kolorowane przez wirujące koło barwne z filtrami. Koło barw Mikrochip zbudowany z miliona mikroluster

LCD - Wyświetlacz ciekłokrystaliczny urządzenie wyświetlające obraz, którego zasada działania oparta jest na zmianie polaryzacji światła na skutek zmian orientacji cząsteczek ciekłego kryształu pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego.

Historia 1888r – odkrycie ciekłego kryształu przez Friedricha Reinitzera . 1964 - skonstruowanie pierwszego wyświetlacza ciekłokrystalicznego 1989 – zademonstrowanie prototypu ekranu LCD o przekątnej 10 cali na wystawie Funkausstellung w Berlinie przez firmę Hitachi

Jaki państwo zobaczą kolor po zmniejszeniu odległości ?

A jaki teraz otrzymamy kolor po oddaleniu ?

Zadania z optyki falowej

λ= c/f ⇒ f=c/λ Zadanie 1. Dane: Szukane: c=300 000 km/s= 3*108 m/s f=? Długości fal światła widzialnego w próżni mieszczą się w zakresie od 400 nm (światło fioletowe) do 700 nm (światło czerwone). Jaki zakres częstotliwości odpowiada powyższemu zakresowi długości fal, wiedząc, że długości fali λ związana jest z częstotliwością f relacją λ= c/f, (gdzie c jest prędkością światła). Dane: Szukane: c=300 000 km/s= 3*108 m/s f=? λf = 400 nm= 400* 10-9 m (światło fioletowe) λc = 700 nm= 700* 10-9 m (światło czerwone) Rozwiązanie: Korzystamy z wzoru λ= c/f ⇒ f=c/λ f=c/λ fc= 3*108 m /s/ (700* 10-9m) = 0,43* 1015 = 4,3* 1014 Hz= 4,3* 108 MHz ff= 3*108 m /s/ (400* 10-9m) = 0,75* 1015 = 7,5* 1014 Hz= 7,5* 108 MHz Odpowiedź: Powyższemu zakresowi długości fal odpowiada zakres częstotliwości od 4,3* 108 MHz do 7,5* 108 MHz.

Zadanie 2. Światło monochromatyczne załamuje się na granicy dwóch ośrodków. Jeżeli przy takim przejściu następuje zmiana długości fali, to dlaczego nie zmienia się barwa światła. Rozwiązanie: Wyjaśnijmy najpierw co oznacza termin ‘światło monochromatyczne’. Otóż światło monochromatyczne to: światło jednobarwne, o określonej długości fali. Na granicy dwóch ośrodków długość fali zmienia się, ale jednocześnie w tym samym stosunku zmienia się prędkość światła. W rezultacie częstotliwość światła nie ulega zmianie vp/ λp = vw/ λw = const, gdzie vp i λp prędkość i długość fali świetlnej w powietrzu, a vw i λw prędkość i długość światła w innym ośrodku, np. w wodzie. Za barwę światła odpowiedzialna jest częstotliwość fali świetlnej, a nie długość fali. Mówienie o tym, że danej barwie odpowiada określona długość fali ma sens tylko w sytuacji, gdy mówimy o jednym ośrodku, np. powietrzu.

Zadanie 3. Poszczególnym barwom światła odpowiadają następujące długości fal: * niebieska-420 nm; * cyan-475 nm; * zielona-530 nm; * żółta-590 nm; * czerwona-650 nm; Przyjmując, że przy addytywnym mieszaniu barw otrzymujemy barwę, której długości fali odpowiada średniej arytmetycznej fal barw wyjściowych. Zastanów się jaką barwę otrzymamy po zmieszaniu barwy zielonej i czerwonej oraz niebieskiej i zielonej. Rozwiązanie Średnią arytmetyczną liczymy z wzoru λ = (λ1 + λ2)/2. A zatem jeśli podstawimy za światło zielone λz = 530 nm, a za światło czerwone λc = 650 nm, to po zmieszaniu addytywnym otrzymamy barwę, której długość fali świetlnej wynosi λ = (530 nm + 650 nm)/2 = 590 nm, czyli kolor żółty. Podobnie, gdy addytywnie zmieszamy barwę niebieską λn = 420 nm oraz zieloną λz = 530 nm, w rezultacie otrzymamy barwę niebiesko-zieloną (cyan) o długości fali λ = 475 nm. W addytywnej syntezie barw rezultat mieszania powstaje z dodania natężeń świateł barw podstawowych. Otrzymana w wyniku mieszania barwa jest zawsze jaśniejsza niż tworzące ją barwy wyjściowe. Podsumowując, jeżeli addytywnie zmieszamy barwę zieloną i czerwoną to otrzymamy drugorzędową barwę żółtą. Natomiast, jeżeli zmieszamy barwę niebieską i zieloną to otrzymamy wówczas barwę drugorzędową niebieskozieloną.

A na koniec parę zdjęć z naszych zajęć na uczelni

A na koniec parę zdjęć z naszych zajęć na uczelni

A na koniec parę zdjęć z naszych zajęć na uczelni