دانلود مقاله تولید مجدد رنگ طیفی

مقدمه

سیصدوپنجاه سال قبل از این تاریخ یک دانشجو فیزیک در دانشگاه کمبریج با این موضوع علمی مواجه می‌شد که سفید رنگی است که نور را در هر جهت بطور واضح تخلیه می‌نماید. سیاه رنگی اسن که اصلاً نور را منتشر و تحلیه نمی‌کند قرمز رنگی است که کمی واضح‌تر ازمقدار معمول نور را منتشر می‌کند آبی یک نور ویژه است ذرات سفید و سیاه منتشر می‌شود و رنگ آبی دریا از سفیدی نمک نمک موجود در آب دریا و از سیاهی آب خالصی که در آن نمک حل می‌شود بوجود می‌آید…!  تعجبی ندارد که pope چننی بنویسد: قوانین طبیعت در شب نهفته است و خدا گفت» که نیوتن خلق شود و همه چیز روشن شد« .

در سال 1666 آیزاک‌نیوتن سنگ بنای علم بزرگ را قرار داد هنگانی که متوجه شد که نورخورشید که سفید نامیده می‌شود مخلوطی از تمام رنگهای طیف می‌باشد و این موضوع نقطه آغاز بررسی مبانی تولید مجدد رنگ می‌باشد.

طیف

فرض کنید که ما عکس رنگی از یک خیابان را در روز روشن تهیه کنیم تمام نوری که بر روی خیابان می‌افتد از خورشید بطور مستقیم می‌آید هنگامی که آسمان صاف است یا پس از نفوذ توسط ابرها اگر آسمان ابری باشد یا پس از پراکندگی در اتمسفر اگر آبی آسمان موجود باشد از آنجائیکه نور خورشید مخلوطی از تمام رنگهای طیف می‌باشد صحنه خیابان ما با چنین مخلوطی روشن می‌شود و بعضی از مؤلفه‌های این مخلوط با اشیای طبیعی معینی آشکار می‌شوند شاخ و برگ درختان دارای یک ماده رنگی به نام کلروفیل است که دارای خاصست جذب نور آبی و قرمز می‌باشند ونور سبز را انتقال می‌دهد و بنابراین وقتی که نور سفید به شاخ و برگ برخورد می‌کند آنها اجزای آبی و قرمز( از نور سفید) را جذب می‌کند و فقط اجزای سبز رنگ توسط آنها منعکس می‌شود و به چشم ما می‌رسند و می‌گوئیم که ما شاخ و برگ درختان را سبز می‌بینیم بطور مشابه اگر در خیابان مناره بقالی که سبزی بفروش می‌رساند برویم و گوجه‌فرنگی‌ها را تماشا کنیم آنها را قرمز می‌بینیم زیرا نورهای بنفش، آبی، سبز، و زرد را جذب می‌کند ولی قرمز را منعکس می‌نماید و اشیاء( گوجه‌فرنگیها) به همین دلیل قرمز رنگ دیده می‌شوند. اگر دوباره به خیابان برگردیم پس از تاریک شدن هوا و چراغ‌های سدیم روشن باشد متوجه می‌شویم که برگ‌ها و گوجه‌فرنگی‌ها اکنون قهوه‌ای هستند زیرا لامپ روشن فقط دارای نور زرد است و این نور توسط شاخ وبرگ وگوجه‌فرنگیها جذب می‌شود و هیچ نور سبزرنگی برای شاخ و برگ وجود ندارد تا منعکس گردد و نور قرمز برای گوجه‌فرنگی‌ها وجود ندارد و تا معکس گردد، این رنگ‌ها نمی‌توانند دیده شوند. با این حال لامپ سدیم مورد استثنایی است ولی اکثر منابع نور مشابه با خورشید هستند زیرا معمولاً مخلوطی از تمام رنگهای طیف را منعکس می‌کنند. این امر درباره لامپ‌های فیلامان( رشته)‌دار، لامپ‌های فلاش و اکپر لامپ‌های فلورسنت صدق می‌کند بنابراین، مقدار رنگ‌های مختلفی که شیء منعکی می‌کند معیار مفیدی از خواص رنگ آن جسم را ارائه می‌نماید. تا اینجا ما فقط درباره قرمز یا آبی یا نور زرد صحبت مختصری کردیم بدون آنکه دقیقاً تعریف کنیم که به کدام قسمت از طیف آن نور تعلق دارد. از آنجائیکه تمام نور دارای خواص شبیه به موج می‌باشد و نور در بخش‌های مختلف طیف مربوط به امواج با طول موج مختلف است مناسب آن است که هر رنگ طیف را توسط طول موج آن نور تعریف کنیم طول موج‌ها همگی بسیار کوتاه هستند و واحدهای مناسب اندازه‌گیری عبارت‌اند از میکرون یا میکرومتر(mm) می‌باشد که میلیونیم متر است میلی‌میکرون که یک هزارم میکرون می‌باشد که ذانومتر یا یک‌هزار- میلیونیم متر نام دارد

 و آنگسترم که یک ده-هزارم یک میکرون است. در بقیه این کتاب ما از نانومتر استفاده می‌کنیم. رنگ‌های طیف اصلی تقریباً باندهای طول موج زیر را اشغال می‌کنند بنفش

 وکمتر آبی 450تا480 nm / سبز آبی 480 تا 510 nm سبز 510 تا 550 nm زرد- سبز 550-570 nm / زرد nm630-590 قرمز 630nm و بیشتر. این نواحی در شکل (a )1-1 دیده می‌شوند. یک انتقال تدریجی از یک رنگ به رنگ دیگر در سراسر طیف وجوددارد و شرایط دید بر روی محل خاتمه یک رنگ و شروع رنگ دیگر تأثیر می‌گذارد. در شکل (a)1-1 مقدار نور منعکس شده در هر طول موج توسط یک سطح قرمز ویژه بصورت درصدی از مقدار نور تابیده شده برروی سطح در هر طول موج مشخص می‌شود بنابراین منحنی بدست آمده منحنی انعکاس طیف تمونه نامیده می‌شود و یک شرح دقیق از خواص رنگ سطح ارائه می‌کند. در این حالت رنگ قرمز واضح است که حدود 55درصد از نور قرمز منعکس می‌شود40 درصد نارنجی است و  20 درصد زرد 15 درصد سبز – زرد و 10 درصد سبز، 10 درصد سبز- آبی و 5درصد آبی، و 5 درصد بنفش می‌باشد. و این انعکاس منجر به رنگ قرمز ویژه این سطح می‌شود که در واقع یک گوجه‌فرنگی قرمز را نشان می‌دهد اکنون می‌خواهیم عکس رنگی یک صفحه حاوی گوجه‌فرنگی خاصی را تهیه کنیم. ما آن را بصورت عکس رنگی بر روی یک کاغذ شفاف یا تیره تهیه می‌کنیم و واضح است که اگر این عکس دارای انعکاس نور برابر با گوجه‌فرنگی واقعی باشد منحنی انعکاس یکسان داشته باشند آنگاه می‌تواند همان تأثیر و جلوه را ایجاد نماید زیرا از لحاظ فیزیکی هر دوی این رنگها یکسان خواهند بود. و بدلیل آنکه آنها از لحاظ فیزیکی یکسان هستند درشرایط یکسان مشابه بنظر می‌رسند بنابراین اگر شیء اصلی و عکس تولید شده از آن شیء در نور خورشید ملاحظه شوند آنگاه در روشنایی فیلامان برق( لامپ) یا سایر لامپ‌ها تغییر نمی‌کنند ولی اگر منبع نور تغییر نماید رنگ متفاوت ولی مشابه با هم را نشان خواهند داد بعلاوه آنها برای حیوانات و برای اشخاص کور-رنگ بطور مشابه می‌باشند.

1-3 روش میکرو- پراکندگی عکس رنگی:

چننی تولید رنگی از لحاظ صحیح می‌باشد ولی فقط در عمل توسط روشهایی بدست می‌آیند که برای استفاده عمومی بسیار نامناسب می‌باشند. دو روش وجود دارد که پشنهاد شده‌اند و هر دو روش عکاس هستند: روش میکرو- پراکندگی و روش لیپمان. روش قبلی در شکل 2-1 دیده می‌شوند. عدسی دوربین تصویر را برروی یک شبکه درشت متمرکز می‌کند که شامل شکاف‌های موازی یک درمیان مات و شفاف می‌باشند که حدود ام اینچ با یکدیگر فاصله دارند و یک میدان پلانور – کانولکس بالتر مخصوص نور را از تمام شکاف‌ها جمع‌آوری می‌کند و آن را از داخل یک منشور با زاویه باریک عبور می‌دهد. عدسی‌ها در دو طرف منشور تصاویر شکاف‌ها را برروی یک صفحه عکاسی متمرکز می‌نماید و تصویرهر شکاف در داخل یک طیف کوچک توسط منشور می‌افتد. بنابراین منحنی انعکاس طیف هر قسمت از تصویر برروی صفحه می‌شود صفحه بعداً ظاهر (باداروی ظهور و ثبوت) شده و ثابت می‌گردد و یک چاپ مثبت برروی صفحه دیگر انجام می‌شود