Pryzmat dichroiczny
Pryzmat dichroiczny to pryzmat , który rozdziela światło na dwie wiązki o różnej długości fali ( kolorze ). Trichroiczny pryzmatów łączy dwa dichroiczne pryzmaty, aby podzielić obraz na 3 kolory, zwykle czerwony, zielony i niebieski w modelu kolorów RGB . Zwykle są zbudowane z jednego lub więcej szklanych pryzmatów z dichroicznymi powłokami optycznymi , które selektywnie odbijają lub przepuszczają światło w zależności od długości fali światła. Oznacza to, że pewne powierzchnie w pryzmacie działają jak filtry dichroiczne . Są one używane jako rozdzielacze wiązki w wielu instrumentach optycznych . (Zobacz: Dichroizm , aby zapoznać się z etymologią tego terminu).
Zastosowania w kamerach lub aparatach cyfrowych
Jednym z powszechnych zastosowań pryzmatów dichroicznych są niektóre kamkordery i wysokiej jakości aparaty cyfrowe . Pryzmat trichroiczny to połączenie dwóch pryzmatów dichroicznych, które służą do podziału obrazu na składowe czerwoną , zieloną i niebieską , które można oddzielnie wykryć na trzech matrycach CCD .
Możliwy układ urządzenia pokazano na schemacie. Wiązka światła przechodzi przez pierwszy pryzmat (A), a składowa niebieska wiązki odbija się od powłoki filtra dolnoprzepustowego (F 1 ), która odbija światło niebieskie (wysoka częstotliwość), ale przepuszcza dłuższe fale (niższe częstotliwości). Niebieska wiązka ulega całkowitemu wewnętrznemu odbiciu od czoła pryzmatu A i wychodzi z niego przez ścianę boczną. Pozostała część wiązki przechodzi przez drugi pryzmat (B) i jest rozdzielana przez drugą powłokę filtra (F 2 ), która odbija światło czerwone, ale przepuszcza krótsze długości fal. Czerwona wiązka jest również całkowicie odbijana od wewnątrz z powodu małej szczeliny powietrznej między pryzmatami A i B. Pozostała zielona składowa wiązki przechodzi przez pryzmat C.
Zespół pryzmatu trichroicznego może być używany w odwrotnej kolejności do łączenia wiązek czerwonej, zielonej i niebieskiej w kolorowy obraz i jest używany w ten sposób w niektórych urządzeniach projekcyjnych. Możliwe są montaże z więcej niż 3 belkami.
Zalety separacji kolorów w pryzmacie dichroicznym
W przypadku stosowania do separacji kolorów w systemie obrazowania metoda ta ma pewne zalety w porównaniu z innymi metodami, takimi jak użycie filtra Bayera . Większość z tych cech wynika z zastosowania filtrów dichroicznych i jest z nimi wspólna. Zalety obejmują:
- Minimalna absorpcja światła, większość światła kierowana jest na jedną z wiązek wyjściowych.
- Lepsza separacja kolorów niż w przypadku większości innych filtrów.
- Łatwe do wytworzenia dla dowolnej kombinacji pasm przepustowych.
- Nie wymaga interpolacji kolorów (demozaikowania), dzięki czemu pozwala uniknąć wszystkich fałszywych artefaktów kolorów często spotykanych w obrazach z demozaikowaniem.
Wady separacji kolorów w pryzmacie dichroicznym
- Ponieważ pryzmaty dichroiczne wykorzystują filtry dichroiczne, dokładne pasmo przenoszenia każdego filtra zależy od kąta padania światła.
- Maksymalna apertura numeryczna obiektywu może być ograniczona ze względu na geometrię ścieżki optycznej wewnątrz zespołu.
- Dokładne pasmo przenoszenia zależy od apertury numerycznej obiektywu, ponieważ ten czynnik zmienia średni kąt padania światła w filtrach.
- Ponieważ niektóre powierzchnie szkła są ustawione pod kątem w stosunku do padającej wiązki, może dojść do polaryzacji przez efekty odbicia .