1980-yillardagi videokamerani real vaqtda polarimetrik tasvirga aylantirish: 14 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

Polarimetrik tasvirlar atrof-muhit monitoringi va tibbiy diagnostikadan xavfsizlik va terrorizmga qarshi qo'llanmalargacha bo'lgan turli sohalarda o'yinlarni o'zgartiradigan ilovalarni ishlab chiqish yo'lini taklif qiladi. Biroq, tijorat polarimetrik kameralarning juda yuqori narxi polarimetrik tasvirlarni tadqiq etish va rivojlantirishga to'sqinlik qildi. Ushbu maqolada 1980-yillardagi 3-naychali ortiqcha kamerani real vaqtda polarimetrik tasvirga aylantirish bo'yicha batafsil ko'rsatma berilgan. Ushbu konvertatsiya qilish uchun asos sifatida ishlatilgan kamera profitsit bozorida taxminan 50 dollarga sotiladi. Bu "axlat-xazinaga o'rgatilishi mumkin" sizga faqat rekvizit sifatida mos keladigan kamerani foydali ilmiy asbobga aylantirishni ko'rsatib beradi, uning tijorat versiyalari o'n minglab dollarga tushadi.

Ushbu konvertatsiyani amalga oshirish uchun sizga quyidagilar kerak bo'ladi:

• Ishlaydigan ortiqcha JVC KY-1900 kamerasi (KY-2000 va KY-2700 modellari KY-1900ga o'xshaydi va u ham mos bo'lishi mumkin)
• Ø25,4 mm keng polosali 70T/30R nur tarqatuvchi (masalan, Thorlabs BSS10)
• Ø25,4 mm keng polosali 50/50 nurni ajratuvchi (masalan, Thorlabs BSW10)
• 3D-bosma nurli splitter adapter uzuklari
• Polarizatsiya plastmassa varag'i (masalan, Edmund Optics 86-188)

1 -qadam: Polarimetrik tasvirni tushunish

Yorug'lik to'lqini to'lqin uzunligi bilan tavsiflanadi, biz uni tuman rangi sifatida qabul qilamiz; uning amplitudasi, biz uni intensivlik darajasi sifatida qabul qilamiz; va u mos yozuvlar o'qiga nisbatan tebranadigan burchak. Bu oxirgi parametr to'lqinning "qutblanish burchagi" deb nomlanadi va odamlarning ko'zlari ajrata olmaydigan yorug'lik xususiyatidir. Biroq, yorug'likning qutblanishi bizning vizual muhitimiz haqida qiziqarli ma'lumotlarni o'z ichiga oladi va ba'zi hayvonlar buni idrok eta oladilar va navigatsiya va omon qolish uchun bu sezgiga tayanadilar.

Polarimetrik tasvirlash va uning qo'llanilishining batafsil va tushunarli ta'rifi DOLPi polarimetrik kameralaridagi mening oq varaqimda mavjud:

www.diyphysics.com/wp-content/uploads/2015/10/DOLPi_Polarimetric_Camera_D_Prutchi_2015_v5.pdf va uning YouTube-dagi taqdimoti:

2 -qadam: kamerani sotib olish va tekislash

KY-1900 70-yillarning oxirida professional rangli rangli kamera sifatida taqdim etilgan. Bu to'q sariq rangli plastik korpus bilan ishlab chiqarilgan kam sonli modellardan biri bo'lib, uni juda o'ziga xos qilib qo'ydi va kamera ekipajlari uchun yuqori darajadagi professionallik belgisi edi. 1982 yilda bu kamera 9000 dollarga sotilgan.

Bugun siz ortiqcha bozorda 50 dollar atrofida topishingiz kerak. KY-1900 tankga o'xshab qurilgan, shuning uchun imkoniyat juda yaxshi, agar u kosmetik jihatdan yaxshi ko'rinsa, u to'liq ishlay oladi. Uni NTSC rangli monitoriga ulang va 12VDC bilan ta'minlang (kamera 1,7A atrofida chizilgan).

O'zgartirishni davom ettirishdan oldin, kamera ish holatida va yaxshi hizalanganligiga ishonch hosil qiling. Loyihaning oq qog'ozining II -ilovasida ko'rsatilgan ko'rsatmalarni ishlatib, kamerangizni tekislang va uning to'g'ri ishlashini tekshiring.

3 -qadam: Optik yig'ilishga kirish

Konvertatsiya qilishning birinchi bosqichi kameraning optik yig'ilishiga kirishdir, u quyidagi bosqichlarni o'z ichiga oladi:

• Kameraning chap qopqog'ini ajratib oling
• DF bosilgan elektron kartani chiqarib oling
• Optik moslamaning tashqi qopqog'iga ikki tomonlama lenta bilan biriktirilgan plastik izolyatsiya varag'ini olib tashlang

4 -qadam: Optik yig'ishni ochish

Ichki optik yig'ish qopqog'ini olib tashlang. Ushbu plastinka yig'ilishga yopishtirilgan. Plastinka yana ishlatilmaydi, shuning uchun uni buzish haqida qayg'urmang. Shu bilan birga, yig'ilish ichidagi optik elementlarga zarar etkazmaslik uchun ehtiyot bo'ling.

Rasmning pastki qismida JVC KY-1900 o'zgartirilmagan kamerasining optik yig'indisi ko'rsatilgan. Birinchi o'rni linzalari orqali sodir bo'ladigan yorug'lik, ikkilamchi nurli splitterlar tomonidan, ikkinchi röles linzalari orqali tegishli Saticon naychalariga yuborilishidan oldin, uch rangli tasvirga bo'linadi. Haqiqiy vaqtda polarimetrik tasvirchining modifikatsiyasi Dikroik Beamsplitter Assambleyasining original dixroik nurlarini ajratgichlarini keng polosali shamchiroqlar bilan almashtirishni, Ikkinchi o'rni linzalari ichidagi ranglarni tozalash filtrlarini yo'q qilishni va polarizatsiya analizatorlarini qo'shishni o'z ichiga oladi.

5 -qadam: Dichroic Beamsplitter Assambleyasini olib tashlash

Beamsplitter Assambleyasi uchta vint bilan o'tkaziladi, biri old tomondan, ikkisi orqa tomondan. Shunday qilib, kameraning o'ng tomonidagi qopqog'ini, tenglikni va plastmassa plyonkasini olib tashlash kerak.

6-qadam: Beamsplitter adapter halqalarini 3D bosib chiqarish

Dastlab KY-1900 kamerasida ishlatilgan dikroik nurni ajratgichlar standart bo'lmagan diametrga ega, shuning uchun men modifikatsiya qilish uchun diametri 1 dyuymli keng polosali plastinka nurlarini ajratgichlardan foydalanishga qaror qildim. Do'stim va hamkasbim Jeyson Meyers 1 dyuymli shamchirgichlarni joyida ushlab turish uchun ushlab turuvchi halqani ishlab chiqdi va 3D-chop etdi. SAPR va 3D bosma fayllar DropBox-da mavjud.

7 -qadam: Dichroic Beamsplitters -ni keng polosali shamchiroqlar bilan almashtirish

Konversiya jarayonining navbatdagi bosqichi - dixroik nurni ajratgichlarni keng polosali shamchiroqlar bilan almashtirish. Rasm ko'p yoki kamroq teng ravishda uchta tasvirga bo'linishi kerak, shuning uchun birinchi bo'luvchi uchuvchi nurning 33,33% ini aks ettirishi kerak, shu bilan birga 66,66% yorug'lik ikkinchi nur chiqaruvchiga o'tishi kerak, keyin bu qism bo'linishi kerak. teng ravishda Men quyidagi nur tarqatgichlardan foydalandim:

• Ø25,4 mm keng polosali 70T/30R nur tarqatuvchi (Thorlabs BSS10)
• Ø25,4 mm keng polosali 50/50 nurni ajratuvchi (Thorlabs BSW10)

O'rnatish halqalari ichidagi keng polosali shamchirgichlar yig'ilishga o'rnatilishi kerak, shundan so'ng o'zgartirilgan Beamsplitter moslamasi o'z joyiga o'rnatilishi mumkin. Elektr platalarini vaqtincha qayta ulang. Hech narsa optik yig'ilishning ochiq qismlariga tegmasligiga ishonch hosil qilib, kamerani yoqing. Chiziqlarni to'g'ri joylashtirsangiz, hizalanishga erishish uchun gorizontal/vertikal potentsiometrlarni ozgina sozlash kerak. Rasm asl rangga qaraganda biroz yuvilgan bo'lsa ham, hali ham rangda ekanligini payqaysiz. Rasm hali ham rangda ko'rinadi, chunki ikkinchi o'rni linzalari ichida juda kuchli filtrlar olib tashlanishi kerak.

8 -qadam: Ikkinchi o'rni linzalariga kirish

Ikkinchi o'rni linzalarini (ular uchun JVC nomi) optik yig'indidan olib tashlash kamerani qo'shimcha qismlarga ajratishni talab qiladi. Buning sababi, ikkilamchi o'rni linzalarini olishdan oldin tasvirni yig'ish naychalarini olib tashlash kerak.

Chop etilgan taxtalarni simi yig'ilishlaridan ajratish va ajratishdan boshlang. Keyin kameraning orqa qismini olib tashlang. Keyin trubkalarni optik moslamaning quvur korpusidan tortib olish mumkin, bu esa ikkinchi o'rni linzalariga kirishga imkon beradi.

9 -qadam: Ikkinchi o'rni linzalarini olib tashlash va demontaj qilish (birma -bir!)

Ikkinchi o'rni linzalari yaxshi yashirilgan, vintlardek optik moslamaning o'ng tomonida joylashgan. O'rnatish vintini ochgandan so'ng, siz ishlaydigan ikkinchi o'rni linzasini chiqarib oling. Optik naychaning ikki tomoniga bir necha qatlamli qalin elektr lentani o'rab oling va pense yordamida oching.

10 -qadam: Rangli filtrlarni olib tashlash va ikkinchi o'rni linzalarini qayta yig'ish

Rangli filtrni kalit kaliti yoki juda pinset yordamida ushlab turuvchi halqani burab, olib tashlash kerak. Filtrni olib tashlaganingizdan so'ng, linzalarni qayta yig'ing va barmoq bilan mahkamlang.

Rangli filtrni yo'q qilish ikkinchi o'rni linzasining markazlashtirilgan nuqtasini o'zgartiradi, shuning uchun uni optik moslamaga qaytadan kiritmaslik kerak. Buning o'rniga, o'zgartirilgan ikkilamchi o'rni linzalari atigi 2,5 mm chiqib turishi kerak.

O'zgartirilgan ikkilamchi o'rni linzalarini o'rnatish vintlari bilan mahkamlagandan so'ng, kamerani qayta yig'ish mumkin. Optik moslamani ochiq qoldiring va faqat DF kartasini vaqtincha qayta ulang, shunda u optik yig'ilish bilan qisqa tutashuvga ega emas.

11 -qadam: Kamerani qayta o'rnatish

Endi kamerani juda oq-qora rangga aylantirish uchun juda ehtiyotkorlik bilan tekislash vaqti keldi. Rangli chegaralanishning har qanday darajasi har doim ko'rinadi, chunki Ikkinchi o'rni linzalari to'lqin uzunligining tor diapazoni uchun mo'ljallangan bo'lib, hozirda ular ko'rinadigan yorug'likning to'liq o'tkazuvchanligida ishlatiladi. Kattalashtirish butunlay orqaga tortilganda, tasvirning chekkasida, ayniqsa, sezilarli bo'ladi, lekin loyihaning oq varag'ining II -ilovasida ko'rsatilgan tartibni sabr bilan bajarish orqali munosib ro'yxatga olish mumkin.

12 -qadam: Polarizatsiya analizatori filtrlarini yaratish

Polarizatsiya varag'idan 1,42 dyuymli × 1,42 dyuymli uchta kvadratni kesib oling. Men Edmund Optics 86-188 150 x 150 mm, qalinligi 0,75 mm, polarizatsiyalangan laminatlangan plyonkadan foydalandim. Men ushbu filmni arzonroq takliflar o'rniga tanladim, chunki u yo'qolib ketish nisbati juda yuqori, shuningdek, yuqori o'tkazuvchanlik xususiyatiga ega, bu esa yaxshiroq polarimetrik tasvirlarni yaratadi. Shaklga e'tibor bering, kvadratlardan biri qolgan ikkisiga nisbatan 45 ° da kesilgan.

13 -qadam: Polarizatsiya analizatorlarini qo'shish

Polarizatsiya analizatorlarini optik yig'ma ichidagi aniq lenta bilan mahkamlang, shunda ular rasmda ko'rsatilgandek quvurlarga optik yo'llar ichida joylashtiriladi.

Bo'ldi shu! Konvertatsiya tugallandi. Siz bu bosqichda kamerani sinab ko'rishingiz mumkin, bundan oldin optik yig'ilish qopqog'ini qayta yig'ishingiz mumkin (men ichki qopqog'ini tashladim), plastmassa varaqni qayta o'rnatish, DF kartasini qayta ulash va kameraning korpusini yopish.

14 -qadam: Kameradan foydalanish

Rasmda 0 ° dan 180 ° gacha bo'lgan burchakda polarizatsiya qiluvchi plastmassa bo'laklari va rang paneli bilan tayyorlangan namunali maqsadli natijalar ko'rsatilgan. O'zgartirilgan JVC KY-1900 kamerasidan olingan nishon rasmning rang paneli va boshqa qutblanmagan elementlarini kulrang shkalada ko'rsatadi, polarizator plyonkalari esa yorqin rangda bo'lib, ularning qutblanish burchagini NTSC RGB maydonida kodlaydi.

Loyihaning qo'shimcha ma'lumotlarini www.diyPhysics.com saytidan yuklab olishingiz mumkin.

Xazina uchun axlat qutisidagi birinchi mukofot