Физические основы визуального и измерительного контроля

1. Физические основы визуального и измерительного контроля

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ВИЗУАЛЬНОГО И ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО
КОНТРОЛЯ

2. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Электромагнитное излучение – это электромагнитные волны, которые возбуждаются разными излучающими
объектами или распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля.
Электромагнитные волны подразделяются на:
гамма-излучение (менее 5пм)
рентгеновское излучение (5пм — 10нм )
ультрафиолетовое излучение (10нм — 380нм)
видимое излучение (свет) (380нм — 760нм)
инфракрасное излучение (760нм — 1мм)
радиоволны (0,1мм – 1км)

3.

Видимое ЭМИ имеет длины волн монохроматических составляющих в пределах
380-760 нм.

4. Глаз получает цветовое впечатление от объекта если:   1) Соотношение интенсивностей монохроматических лучей с разными длинами

Глаз получает цветовое впечатление от объекта если:
1) Соотношение интенсивностей монохроматических лучей с разными длинами волн отличается от
их соотношения в белом свете.
2) Если при прохождении сквозь прозрачные предметы часть составляющих белый свет лучей
поглощается сильнее других.
3) Если при отражении от непрозрачных предметов часть составляющих белый свет лучей
поглощается сильнее других.
Монохроматическое излучение – излучение, содержащее определенную длину волны.
Ощущение белого света возникает если воспринимаемое излучение имеет непрерывный спектр с
распределением энергии излучения как в рассеянном дневном свете.

5. Характеристики хроматических цветов

цветовой тон — признак хроматического цвета, по
которому один цвет отличается от другого: зеленый,
синий, фиолетовый.
яркость — характеристика цвета, которая зависит от
количества света, попадающего в глаз наблюдателю от
объекта испускающего, пропускающего или
отражающего его. Наиболее яркий ахроматический
цвет — это белый, а наиболее темный — черный. При
снижении яркости любой цвет становится черным.
насыщенность — характеристика цвета, которая
характеризует содержание чистого хроматического
цвета в смешанном цвете. Насыщенность зависит от
чистоты цвета, чем более он чист, тем более он
насыщен. Серый цвет придает холод цвету, но делает
его менее насыщенным. Наиболее насыщенные цвета
— спектральные (чистые).

6. Фотометрия

ФОТОМЕТРИЯ
Фотометрия – это раздел прикладной физики, занимающийся
измерениями света.
Свет – это оптическое излучение, способное вызывать
ощущение яркости при воздействии на глаз человека.
Оптическое излучение – электромагнитное излучение
оптического диапазона.

7. Кривая относительной спектральной чувствительности глаза

Если чувствительность глаза для длины волны λ=555
нм принять за 100%, то для более длинных и более
коротких волн чувствительность быстро
уменьшается.
Так как чувствительность глаза к свету разной длины
весьма различна, то энергетическая оценка света и
оценка светового потока по зрительному ощущению
могут существенно отличаться. Так, при одной и той
же мощности излучения зрительное ощущение от
лучей зеленого цвета будет, примерно, в 100 раз
больше, чем от лучей красного или сине-фиолетового
цвета. Поэтому необходимо знать чувствительность
глаза к свету различной длины волны или так
называемую кривую относительной спектральной
чувствительности глаза.
Глаз наиболее чувствителен к лучам в
желто-зеленой части спектра.

8.

Оптическое излучение характеризуется 3 видами
величин:
1. Фотонные – связанны с энергией отдельных фотонов.
2. Энергетические – количественно выражаемые в
единицах энергии (Дж, Вт)
3. Световые величины – связанны с восприятием света
глазом человека.

9.

Сила света – физическая величина, одна из основных световых фотометрических
величин. Характеризует величину световой энергии, переносимой в некотором
направлении в единицу времени. Количественно равна отношению светового потока,
распространяющегося внутри элементарного телесного угла, к этому углу:
◦I=Ф/Ω
Сила света I, измеряется в канделах (кд). До 1970г. в СССР единица силы света
именовалась свечой, т.к. первоначально за канделу принималась сила света парафиновой
или стеариновой свечи определенных размеров и массы.

10.

Яркость равна яркости светящейся поверхности площадью 1м2 при силе
света 1 кд. Единицы измерения яркости – кд/м2
◦ L=I/S
По действию на наши глаза источники света могут оказаться опасными.
Если яркость будет выше 160 000 кд/м