Úvod, optické záření. Podkladový materiál k přednáškám A0M38OSE Obrazové senzory ČVUT- FEL, katedra měření, Jan Fischer, 2014



Podobné dokumenty
Problémové okruhy ke zkoušce A3M38VBM Videometrie a bezkontaktní měření ls 2014 Optické záření- základní vlastnosti optického záření a veličiny a

Učební texty z fyziky 2. A OPTIKA. Obor zabývající se poznatky o a zákonitostmi světelných jevů. V posledních letech rozvoj optiky vynález a využití

ZAKLADNÍ VLASTNOSTI SVĚTLA aneb O základních principech. PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk

SNÍMAČE OPTICKÉ, ULTRAZVUKOVÉ A RÁDIOVÉ

Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA

Vznik a šíření elektromagnetických vln

Otázky z optiky. Fyzika 4. ročník. Základní vlastnosti, lom, odraz, index lomu

Optika pro mikroskopii materiálů I

Elektrodynamika, elektrický proud v polovodičích, elektromagnetické záření, energie a její přeměny, astronomie, světelné jevy

Optika. Zápisy do sešitu

Jaký obraz vytvoří rovinné zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, stejně velký. Jaký obraz vytvoří vypuklé zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, zmenšený

O z n a č e n í m a t e r i á l u : V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ S T E I V _ F Y Z I K A 2 _ 1 4

Geometrická optika. předmětu. Obrazový prostor prostor za optickou soustavou (většinou vpravo), v němž může ležet obraz

Typy světelných mikroskopů

Videosignál. A3M38VBM ČVUT- FEL, katedra měření, přednášející Jan Fischer. Před. A3M38VBM, 2015 J. Fischer, kat. měření, ČVUT FEL, Praha

Podpora rozvoje praktické výchovy ve fyzice a chemii

VLNOVÁ OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

Světlo 1) Světlo patří mezi elektromagnetické vlnění (jako rádiový signál, Tv signál) elmg. vlnění = elmg. záření

Charakteristiky optoelektronických součástek

ETC Embedded Technology Club 10. setkání

Světlo je elektromagnetické vlnění, které má ve vakuu vlnové délky od 390 nm do 770 nm.

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_20_FY_C

Světlo a stín. Patrik Szakoš, Jáchym Tuček, Daniel Šůna

Optoelektronické senzory. Optron Optický senzor Detektor spektrální koherence Senzory se CCD prvky Foveon systém

Fyzika aplikovaná v geodézii

Charakteristiky optického záření

Spektrální charakteristiky

Moderní metody rozpoznávání a zpracování obrazových informací 15

Název: Odraz a lom světla

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne Příprava Opravy Učitel Hodnocení. Charakteristiky optoelektronických součástek

DUM č. 2 v sadě. 12. Fy-3 Průvodce učitele fyziky pro 4. ročník

Video mikroskopická jednotka VMU

Elektrodynamika, elektrický proud v polovodičích, elektromagnetické záření, energie a její přeměny, astronomie

08 - Optika a Akustika

Školení CIUR termografie

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Fyzika. 8. ročník. LÁTKY A TĚLESA měřené veličiny. značky a jednotky fyzikálních veličin

Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.1. Fyzikální princip činnosti laserů. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011

Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113

ODRAZ A LOM SVĚTLA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Fyzika - Optika

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne

Praktická geometrická optika

Katedra fyzikální elektroniky. Jakub Kákona

Optika OPTIKA. June 04, VY_32_INOVACE_113.notebook

Světlo jako elektromagnetické záření

Elektromagnetické vlnění

Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje

27. Vlnové vlastnosti světla

13. Spektroskopie základní pojmy

Laboratorní práce č. 3: Měření vlnové délky světla

Laboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech

Jaký význam má kritický kmitočet vedení? - nejnižší kmitočet vlny, při kterém se vlna začíná šířit vedením.

Světlo x elmag. záření. základní principy

Optika. Co je světlo? Laser vlastnosti a využití. Josef Štěpánek Fyzikální ústav MFF UK

Digitální učební materiál

Testové otázky za 2 body

7 FYZIKÁLNÍ OPTIKA. Interference Ohyb Polarizace. Co je to ohyb? 27.2 Ohyb

Odraz světla na rozhraní dvou optických prostředí

RF603 Měření vzdáleností triangulační technikou

Obrazové snímače a televizní kamery

Obrazové snímače a televizní kamery

Měření závislosti indexu lomu kapalin na vlnové délce

ZOBRAZOVÁNÍ ZRCADLY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Septima - Optika

Praktická geometrická optika

2. Pomocí Hg výbojky okalibrujte stupnici monochromátoru SPM 2.

FYZIKA Světelné vlnění

Optika ve tmě Kaleidoskop 2010

ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ

Fyzická bezpečnost. Téma: Průmyslová televize - kamerové systémy. Ing. Kamil Halouzka, Ph.D. kamil.halouzka@unob.cz

Optika v počítačovém vidění MPOV

15.5. Magnetické snímače

Teprve půlka přednášek?! já nechci

Lasery základy optiky

Fotoelektrické snímače

Moderní trendy měření Radomil Sikora

Stručný úvod do spektroskopie

Optoelektronické. snímače BOS 26K

TELEVIZNÍ ZÁZNAM A REPRODUKCE OBRAZU

PSK1-10. Komunikace pomocí optických vláken I. Úvodem... SiO 2. Název školy:

Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název DUM: Lom světla II.část Číslo DUM: III/2/FY/2/3/18 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Optika

Přednáška č.14. Optika

Optika Elektromagnetické záření

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Řádkové snímače CCD. zapsané v předmětu: Videometrie a bezdotykové měření, ČVUT- FEL, katedra měření, přednášející Jan Fischer

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv

1. Stanovte velikost rychlosti světla ve vzduchu. 2. Stanovte velikosti rychlostí světla v kapalinách a zjistěte odpovídající indexy lomu.

Na základě toho vysvětlil Eisnstein vnější fotoefekt, kterým byla platnost tohoto vztahu povrzena.

hrátky se spektrem Roman Káčer Michael Kala Binh Nguyen Sy Jakub Veselý fyzikální seminář ZS 2011 FJFI ČVUT V PRAZE

9. ČIDLA A PŘEVODNÍKY

F MATURITNÍ ZKOUŠKA Z FYZIKY PROFILOVÁ ČÁST 2017/18

5.1.3 Lom světla I. Předpoklady: 5101, Pomůcky: Miska, voda, pětikoruna, akvárium, troška mléka,

PSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka.

Světlo. Podstata světla. Elektromagnetické záření Korpuskulární charakter. Rychlost světla. Vlnová délka. Vlnění, foton. c = ,8 km/h

Jednou z nejstarších partií fyziky je nauka o světle tj. optika. Existovaly dva názory na fyzikální podstatu světla:

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Technické vybavení Digitální fotoaparáty Ing. Jakab Barnabáš

Optika nauka o světle

Úloha 15: Studium polovodičového GaAs/GaAlAs laseru

15.6. Magnetické snímače

ZÁKLADNÍ POJMY KVANTOVÉ FYZIKY, FOTOELEKTRICKÝ JEV. E = h f, f je frekvence záření, h je Planckova

Transkript:

Úvod, optické záření Podkladový materiál k přednáškám A0M38OSE Obrazové senzory ČVUT- FEL, katedra měření, Jan Fischer, 2014 Materiál je pouze grafickým podkladem k přednášce a nenahrazuje výklad na vlastní přednášce 1

Náplň předmětu Optoelektronické a obrazové senzory a související problematika Optické záření a jeho vlastnosti polovodičové a další zdroje optického záření 2

Náplň předmětu Optoelektronické a obrazové senzory a související problematika Optické záření a jeho vlastnosti polovodičové a další zdroje optického záření základy geometrické optiky a opticky zobrazovací soustavy fyzikální základy optoelektronických snímačů, křemík jako základ obrazových senzorů fotodiody optoelektronické snímače (reflexní snímače, závory) používané ve spolupráci s obrazovými senzory 3

Náplň předmětu Optoelektronické a obrazové senzory a související problematika Optické záření a jeho vlastnosti polovodičové a další zdroje optického záření základy geometrické optiky a opticky zobrazovací soustavy fyzikální základy optoelektronických snímačů, křemík jako základ obrazových senzorů fotodiody optoelektronické snímače (reflexní snímače, závory) používané ve spolupráci s obrazovými senzory senzory CMOS ( základní funkční bloky a princip funkce), pojmy rolling shutter, global shutter senzory CCD - základ, druhy senzorů CCD, princip funkce 4

Náplň předmětu Optoelektronické a obrazové senzory a související problematika Optické záření a jeho vlastnosti polovodičové a další zdroje optického záření základy geometrické optiky a opticky zobrazovací soustavy fyzikální základy optoelektronických snímačů, křemík jako základ obrazových senzorů fotodiody optoelektronické snímače (reflexní snímače, závory) používané ve spolupráci s obrazovými senzory senzory CMOS ( základní funkční bloky a princip funkce), pojmy rolling shutter, global shutter senzory CCD - základ, druhy senzorů CCD, princip funkce omezení a chyby obrazových senzorů šumy obrazových senzorů, limity použitelnosti kamery s výstupem videosignálu pro CCTV, černobílé a barevné kamery objektivy pro kamery, vlastnosti, výpočty v souvislosti s jejich volbou připojení obrazových senzorů na další elektronické bloky v kameře 5

Náplň předmětu Elektronické bloky kamer s obrazovými senzory CCD, bloky řízení senzorů a digitalizace výstupního signálu, připojení obrazových senzorů na další elektronické bloky v kameře Obrazové senzory CMOS, realizace kamer, spolupráce senzorů CMOS s mikroprocesory a signálovými procesory s využitím paralelních rozhraní (např. DCMI). Příkladová studie realizace kamery CMOS s vnitřním zpracováním obrazu Specializované obrazové senzory pro snímání v blízké a infračervené oblasti a jejich použití 6

Náplň přednášky Optické záření základní vlastnosti Polovodič Přechod PN Footodioda 7

Základní vlastnosti optického záření Světlo se šíří přímočaře. Světelné paprsky jsou na sobě nezávislé a neovlivňují se navzájem. Dopadá-li několik paprsků na totéž místo, jejich účinky se sčítají. Dopadá-li paprsek pod určitým úhlem na rozhraní dvou prostředí, odráží se pod týmž úhlem (zákon odrazu). Při průchodu rozhraním dvou průhledných prostředí nastává lom světelného paprsku (zákon lomu). Směr chodu paprsku je možno zaměnit. Probíhá-li paprsek světla v jednom směru určitou dráhu, může ji proběhnout i ve směru opačném. Poznámky 1 vytyčování přímky ( plot, ) 2 osvětlení dvěma zdroji 8

Optické záření jako elektromagnetické vlnění Roentgenovo záření ultrafialové viditelné infračervené záření světlo záření 100-380 nm 380-770 nm 770 nm- 1mm milimetrové radiové vlny 2 3 4 5 6 7 8 9 100 400 1000 10 000 nm blízké infračervené záření 770 nm - 1,5µm střední infračervené záření 1,5µm - 6µm vzdálené infračervené záření 6µm - 40µm velmi vzdálené infračervené záření 40µm - 1 mm 9

Rychlost šíření záření c = 2,998. 10 8 m/s - rychlost světla ve vakuu v= 1 εµ c = 1 ε 0 µ 0 nevodivá neferomagnetická prostředí µ = µ 0 ε=εε 0 r 1 1 c v = = ε εµ ε r 0 0 r ε = n r 2 0 ε r - určené při optických kmitočtech λ λ0 = c νz n = 1 n 0 λ 0 w= hν z n 0 - absolutní index lomu (vůči vakuu) λ 0 - vlnová délka záření ve vakuu, ν z - kmitočet záření λ n - vlnová délka v prostředí s abs.indexem lomu n 0 energie fotonu, h = 6,6262. 10-34 J/s - Planckova konst. 10