الخميس، 8 سبتمبر 2011

الضوء واللون

المناظر الطبيعية مليئة بالالوان , وعند اضافة عنصر اللون لاي صورة فانها تكون اقرب للحقيقة وأكثر صدقا فى التعبير عن المنظر الطبيعي .
ان الضوء اساس الالوان حيث لايوجد لون بدون ضوء , والعين هي اداة استقبال الصورة ونقل الاحساس بها الى الدماغ . نعلم انه اذا مر شعاع من الضوء الابيض من خلال فتحة ضيقة وسقط على احد جوانب منشور زجاجي مثلث المقطع فانه يخرج من الجانب الاخر للمنشور حزمة طيف الضوء الملون الذي يشبه ألوان فوس قزح وهو يتدرج بالترتيب الى الالوان التالية : بنفسجي - نيلى - ازرق - اخضر - اصفر - برتقالى - احمر .
كما فى الشكل الاتي :
تفسر هذه الظاهرة بان الضوء الابيض يتكون من مزيج متجانس من مختلف ألوان الطيف المذكورة , وعندما يمر الضوء الابيض خلال المنشور فان مكوناته تلاقي انكسارت مختلفة فى الوسط الزجاجي مما يجعلها تتشتت عن الخروج منه الى الوان الطيف .
الضوء عبارة عن موجات تنتشر فى الفضاء لها طول موجي وتردد وسرعة انتشار تربطها علاقة هي
سرعة الانتشار = التردد ْX الطول الموجي
وتبلغ سرعة انتشار الضوء فى الفضاء 300,000 كم / ث
وتقل هذه السرعة فى وسط مثل الزجاج
يلاحظ ان الطول الموجي للضوء المرئي يشغل المدى الموجي من حوالى 400 نانوميتر للون البنفسجي حتى 700 نانوميتر اللون الاحمر .
أشعة الضوء المرئي لها نفس طبيعة الموجات الكهرومغناطيسية فهي تنتشر فى الفضاء بنفس السرعة وتختلف عن بعضها فى الطول الموجي وهذا مايميزها عن بعضها ويلاحظ ان الحيز الذى يشغله الضوء المرئي صغير نسبيا.

مقدمة عن التليفزيون

التلفزيون كلمة تعني الرؤية عن بعد باستخدام اجهزة وقنوات اتصال .
وبفضل تكنولوجيا التلفزيون اصبحت الكرة الارضية بمساحاتها الشاسعة قرية صغيرة يمكننا مشاهدة الاحداث التى تحصل فى العالم  حال وقوعها من اى مكان فى العالم مهما كان بعيدا ويبنى النظام التليفزيونى على ثلاثة عمليات اساسية هى تحويل الاشعة الضوئية الساقطة من المشهد المصور الى اشارة كهربائية ثم ارسال هذه الاشارة عبر قنوات اتصال ثم تحويل هذه الاشارة المستقبلة الى صور ضوئية .
وبجانب هذه العمليات الثلاثة وحتى يتحقق عمل النظام التليفزيونى هناك مجموعة من الظواهر والعمليات والمبادئ الاساسية التى يعتمد عليها عمل النظام التليفزيونى حتى يصبح ممكنا ويستفاد منها في بناء دائرات واجهزة تحقق ذلك وسنبدأ بشرح بعض الظواهر الآساسية ومنها :

1 - ظاهرة بقاء الرؤية :
تحتفظ العين البشرية بالاحساس برؤية الاجسام التى تشاهدها بعد اختفائها لمدة من الزمن يتراوح بين 1/16 و 1/25 من الثانية , وهذه الظاهرة تسمى ظاهرة بقاء الرؤية . ويعتمد على هذه الظاهرة فى عملية التلفزيون حيث يتم عرض عدد كافى من الصور الثابتة , والمتتابعة لمشهد معين , وبمعدل زمن يقل عن زمن بقاء الرؤية , وبهذا يشعر المشاهد أن تلك الصور فى حركة مستمرة تشابه الحركة الاصلية للجسم .

2 - ظاهرة الارتعاش الضوئي (fliker)
هى وصول العين نبضات متلاحقة من الضوء واللاضوء . وعند زيادة تردد النبضات ليصبح زمن النبضة اقل من زمن الرؤية للعين فان العين ستشعر باستمرار الضوء , وتختفي ظاهرة الارتعاش , وقد وجد أن أقل عدد من الصور يمكن عرضها بمستوى مقبول من الارتعاش الضوئي هو 25 صورة فى الثانية .
ولضمان اعطاء المشاهد الاحساس التام بالحركة دون ارتعاش يتم فى عملية التلفزيون عرض الصورة 50 مرة / ث .

3 - ظاهرة الاحساس الوهمي بالحركة :
لتشعر العين بالاحساس الوهمى بالحركة , يجب أن يتم عرض الصورة الواجدة بزمن افل من زمن بقاء الرؤية فى العين كما أن هناك عوامل اخرى في تكوين الاحساس الوهمي بالحركة مثل ابعاد الصورة ( عرضها لارتفاعها ) وعلى هذا تصمم شاشات  التلفزيون بابعاد 4 : 3 أو 5 : 3 حيث وجد أن هذه النسب هى الاكثر ملائمة لتحقيق الاحساس الوهمى بالحركة .
ومن أهم خصائص العين المستفاد منها في عملية النظام التلفزيوني خاصية الرؤيا , وهي أن الاحساس البصري يتميز بقصور ذاتى لان العين لاتحس بتاثير الضوء فورا , أو بمداومة الابصار لان العين أيضا لاتستطيع أن تحس بانقطاع الضوء فورا .
يتغير الاحساس بالضوء مع الزمن بتاثير نبضة مربعة تمثل ومضة من الضوء فاذا كانت ومضات الضوء تتعاقب ببطء نسبيا فان العين تحس بارتعاش ضوئي .
وبزيادة تردد الومضات نصل الى حالة يستمر فيها تاثير العين بكل ومضة حتى مجئ الومضة التالية . واما اذا زاد تردد الومضات لدرجة كافية فان العين لاتحس بالارتعاش ويبدو مصدر الومضات كما لو كان مصدر ضوء ثابت .

تجربة :
انظر الى مصدر الاضاءة الكهربائي فى بيتك او فى اى مكان فانك تراه ثابتا , ولكن من الناحية العملية فان مصدر الاضاءة يطفئ وينير 50 مرة فى الثانية . حلل ذلك واربط تحليلك بظاهرتي بقاء الرؤيا والارتعاش الضوئي .