Лентикулярный растр[1] (от лат. lenticula, означающего чечевицу или чечевицеобразное тело) или линзовый растр[2] — массив из плоско-выпуклых цилиндрических собирающих линз, расположенный над изображением или светочувствительным слоем для считывания или записи растровых цветных или трёхмерных изображений[3].

Наиболее распространенный пример использования лентикулярных растров — использование в лентикулярной печати для создания изображений с иллюзией движения при смещении головы наблюдателя. В 1970-х годах были популярны открытки, карманные календари и значки с изображением, изменяющимся, если смотреть на него под разными углами. Данный эффект получил название «флип». Этот же принцип положен в основу современных безочковых 3D-телевизоров некоторых производителей[4].

Ещё одной областью применения линзового растра такой конструкции в 1928 году стало создание цветных киноплёнок Kodacolor с цветоделением при помощи совместной работы лентикулярного растра и цветных светофильтров, встроенных в съёмочный и проекционный объективы[5]. 16-миллиметровая киноплёнка с таким растром, изготовленным на подложке, выпускалась всего 4 года, и технология была забыта после появления многослойных киноплёнок.


Получение автостереограмм на лентикулярных растрах

править
 
Печать многоракурсного изображения

Фотосъёмка с помощью кодирующего растра

править
 
Съёмка трёхмерного изображения с помощью кодирующего растра

По дуге вокруг статичного объекта движется камера. Между жёстко прикреплённой к задней стенке камеры фотоплёнкой и объективом находится растр, прижатый к фотоплёнке так, чтобы между ними не было зазора, но растр мог скользить вдоль неё. Одновременно с перемещением камеры между крайними положениями, растр смещается на один период против направления движения камеры[6]. В результате на плёнке получается закодированное негативное или позитивное кодированное изображение.

Проекционная печать многоракурсных изображений

править

Проецирование негативных изображений ракурсов через растр на светочувствительный материал. Группа независимых проекторов направлена на одну и ту же доску увеличителя, так что их оптические оси сходятся в одной точке. В каждом проекторе установлен один негатив или слайд из комплекта ракурсов объекта.

Угол обзора лентикулярного растра

править

Угол зрения линзовидной печати - это диапазон углов, в пределах которых наблюдатель может видеть все изображение. Это определяется максимальным углом, при котором луч может покинуть изображение через правильную лентикулу.

Угол в объективе

править
 

Диаграмма справа показывает зеленый цвет наиболее экстремального луча в линзовидной линзе, который будет правильно преломлен объективом. Этот луч оставляет один край полосы изображения (в правом нижнем углу) и выходит через противоположный край соответствующей лентикулы.

Определения

править
  •   - это угол между крайним лучом и нормалью в точке, где он выходит из объектива,
  •   - высота или ширина каждой линзовидной ячейки,
  •   - радиус кривизны лентикулы,
  •   - толщина линзовидной линзы
  •  - толщина подложки ниже криволинейной поверхности линзы и
  •   - показатель преломления линзы.

Формулы для расчета

править
 ,

где

 ,
  iэто расстояние от задней части решетки до края линзы, и
 .

Угол снаружи объектива

править
 
Показатель преломления

Угол снаружи линзы определяется преломлением луча, определенного выше. Полный угол наблюдения    задается формулой

 ,

где   - угол между крайним лучом и нормалью вне объектива. Из закона Снелла,

 ,

где   является коэффициентом преломления воздуха..

Пример

править

Рассмотрим линзовидную печать с линзами с шагом 336,65 мкм, радиусом кривизны 190,5 мкм, толщиной 457 мкм и показателем преломления 1,557. Полный угол наблюдения   составит 64,6 °.

Задняя фокальная плоскость линзовидной сети

править

Фокусное расстояние объектива рассчитывается по уравнению линзодержателя, которое в этом случае упрощает:

 ,

где  - фокусное расстояние объектива.

Задняя фокальная плоскость расположена на расстоянии   от задней части объектива:

 

Отрицательный BFD указывает, что фокальная плоскость лежит внутри объектива.

В большинстве случаев линзовидные линзы предназначены для того, чтобы задняя фокальная плоскость совпадала с задней плоскостью объектива. Условием для этого совпадения является  , или

 

Это уравнение накладывает связь между толщиной линзы    ее радиусом кривизны  .

Пример

править

Линзообразная линза в приведенном выше примере имеет фокусное расстояние 342 мкм и фокусное расстояние 48 мкм, что указывает на то, что фокальная плоскость объектива падает на 48 мкм позади изображения, напечатанного на задней стороне объектива.

См. также

править

Примечания

править
  1. Разработка Технологии Стереографического Отображения Картографической Информации На Основе Лентикулярных Растров
  2. Способ Изготовления Линзового Растра
  3. Lenticular, how it works. Lenstar.org. Дата обращения: 10 мая 2013. Архивировано из оригинала 6 сентября 2012 года.
  4. Rachel Rosmarin. Give Me 3D TV, Without The Glasses (англ.). Display panels and monitors review. Tom’s guide (8 января 2010). Дата обращения: 22 июля 2013. Архивировано 31 августа 2013 года.
  5. Jesse Cumming. Exploring lenticular Kodacolor (англ.). The City of Vancouver Archives Blog (6 декабря 2012). Дата обращения: 17 июля 2013. Архивировано 30 августа 2013 года.
  6. Советское фото, 1970, с. 37.

Литература

править

Ссылки

править