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题目:光栅
作者:姓名:XX
学号:1028XXXX
班级:安全1001
单位:北京交通大学计算机与信息技术学院
摘要:
光栅是一种非常重要的光学元件。本论文主要讨论光栅的
分类、原理、效果与鉴别。
关键词:
光栅、原理、种类、效果、鉴别
引言:
光栅是结合数码科技与传统印刷的技术,能在特制的胶片
上显现不同的特殊效果。在平面上展示栩栩如生的立体世界,
电影般的流畅动画片段,匪夷所思的幻变效果。
光栅是一张由条状透镜组成的薄片,当我们从镜头的一边
看过去,将看到在薄片另一面上的一条很细的线条上的图像,
而这条线的位置则由观察角度来决定。如果我们将这数幅在不
同线条上的图像,对应于每个透镜的宽度,分别按顺序分行排
列印刷在光栅薄片的背面上,当我们从不同角度通过透镜观
察,将看到不同的图像。
正文:
光栅主要有狭缝光栅和柱镜光栅两类,狭缝光栅即线型光
栅是最早较为成熟的光栅,其成像原理为针孔成像的原理。
因这种光栅比较容易制作,技术难度不大,所以在十几年前就
有制作非常优美的大幅狭缝光栅立体灯箱广告出现。现今一些
立体制作公司仍乐于用狭缝光栅立体灯箱参与展览,效果是不
错,但狭缝光栅立体灯箱有以下缺陷:透光率仅20-30%,不
环保,不节能,照明灯多耗能大,发热大,室外亮度不够,仅
适用于室内。
柱镜光栅种类繁多主要有板材和模材两大类,其成像原理
为弧面透镜折射反射成像原理。柱镜光栅潜力较大,室内外
打不打灯都可使用,市场普及率正不断扩大。光栅膜材曾一度
因具有价格竞争力而风靡过一阵,但由于现在柱镜光栅板价格
的逐步下降,以及膜材需要粘贴及技术还有待提高的原因使其
竞争力未显突出。
其原理如下:
光栅也称衍射光栅。是利用多缝衍射原理使光发生色散(分
解为光谱)的光学元件。它是一块刻有大量平行等宽、等距狭
缝(刻线)的平面玻璃或金属片。光栅的狭缝数量很大,一般每
毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝
间的干涉,形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样,这些锐细而
明亮的条纹称作谱线。谱线的位置随波长而异,当复色光通过
光栅后,不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。光通
过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果。
衍射光栅在屏幕上产生的光谱线的位置,可用式(a+b)(sin
φ±sinθ)=kλ表示。式中a代表狭缝宽度,b代表狭缝间
距,φ为衍射角,θ为光的入射方向与光栅平面法线之间的夹
角,k为明条纹光谱级数(k=0,±1,±2……),λ为波长,
a+b称作光栅常数。用此式可以计算光波波长。光栅产生的条
纹的特点是:明条纹很亮很窄,相邻明纹间的暗区很宽,衍射
图样十分清晰。因而利用光栅衍射可以精确地测定波长。衍射
光栅的分辨本领R=l/Dl=kN。其中N为狭缝数,狭缝数越多明
条纹越亮、越细,光栅分辨本领就越高。增大缝数N提高分辨
本领是光栅技术中的重要课题。
它有着制造三维立体效果:
根据研究,我们人类的眼睛在观察一个三维物体时,由于
两眼水平分开在两个不同的位置上,所观察到的物体图像是不
同的,它们之间存在着一个像差,由于这个像差的存在,通过
人类的大脑,我们可以感到一个三维世界的深度立体变化,这
就是所谓的立体视觉原理。据立体视觉原理,如果我们能够
让我们的左右眼分别看到两幅在不同位置拍摄的图像,我们应
该可以从这两幅图像感受到一个立体的三维空间。从前面的分
析中我们可以知道不同的观察角度将可以看到不同的图像。因
如果我们将光栅垂直于两眼放置,由于两眼对光栅的观察角度
不同,因而两眼会看到两个不同的图像,从而产生立体感。常
为了获得更好的立体效果我不单单以两幅图像制作,而是用一
组序列的立体图像去构成,在这样的情况下,根据观察的位置
不同,只要同时看到这个序列中的两副图像,即可感受到三维
立体效果。
我们可以通过以下三种方式鉴别它的优虏:
膜材正面(光栅面)圆弧成型稳定,排列均匀,放大观察
圆滑,手摸有明显凸起感,背面平整、无压痕;劣质品达不到上
述标准,尤其背面手感有明显凹入压痕者,易造成粘接发虚不
实、解像力差、图像眼晕眼花,为伪劣次次品。
合格膜材线条成型顺直,无走斜扭曲现象。可打印直线检
测,也可提起膜光栅对着窗户以窗格为参照,透光直接目测优
劣。
合格品复合板后在指定厚度上均有准确聚焦,不合格产品、
劣质品聚焦不准,指定4mm
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