Dikroiskt prisma
Ett dikroiskt prisma är ett prisma som delar upp ljus i två strålar med olika våglängd ( färg ). En trikroisk prismaenhet kombinerar två dikroiska prismor för att dela upp en bild i tre färger, vanligtvis som rött, grönt och blått i RGB-färgmodellen . De är vanligtvis konstruerade av ett eller flera glasprismor med dikroiska optiska beläggningar som selektivt reflekterar eller transmitterar ljus beroende på ljusets våglängd. Det vill säga att vissa ytor i prismat fungerar som dikroiska filter . Dessa används som stråldelare i många optiska instrument . (Se: Dichroism , för termens etymologi.)
Tillämpningar i videokameror eller digitalkameror
En vanlig tillämpning av dikroiska prismor är i vissa videokameror och högkvalitativa digitalkameror . En trikroisk prismaenhet är en kombination av två dikroiska prismor som används för att dela upp en bild i röda , gröna och blå komponenter, som kan detekteras separat på tre CCD-matriser .
En möjlig layout för enheten visas i diagrammet. En ljusstråle går in i det första prismat (A), och den blå komponenten av strålen reflekteras från en lågpassfilterbeläggning ( F 1 ) som reflekterar blått ljus (högfrekvent), men sänder längre våglängder (lägre frekvenser). Den blå strålen genomgår total intern reflektion från framsidan av prisma A och lämnar den genom en sidoyta. Återstoden av strålen går in i det andra prismat (B) och delas av en andra filterbeläggning (F2) som reflekterar rött ljus men sänder ut kortare våglängder. Den röda strålen reflekteras också totalt internt på grund av ett litet luftgap mellan prismor A och B. Den återstående gröna komponenten av strålen färdas genom prisma C.
Den trikroiska prismaenheten kan användas omvänt för att kombinera röda, gröna och blå strålar till en färgad bild, och används på detta sätt i vissa projektorenheter. Montering med fler än 3 balkar är möjliga.
Fördelar med dikroisk prismafärgseparation
När den används för färgseparation, i ett bildsystem, har denna metod vissa fördelar jämfört med andra metoder, såsom användningen av ett Bayer-filter . De flesta av dessa egenskaper härrör från användningen av dikroiska filter och är gemensamma med dessa. Fördelarna inkluderar:
- Minimal ljusabsorption, det mesta av ljuset riktas mot en av utgående strålar.
- Bättre färgseparation än med de flesta andra filter.
- Lätt att tillverka för alla kombinationer av passband.
- Kräver inte färginterpolation (avmosaik) och undviker därför alla de falska färgartefakter som vanligtvis ses i avmosade bilder.
Nackdelar med dikroisk prismafärgseparation
- Eftersom dikroiska prismor använder dikroiska filter, beror det exakta bandpasset för varje filter på ljusinfallsvinkeln.
- Maximal numerisk bländare för objektivet kan vara begränsad på grund av geometrin hos den optiska vägen inuti enheten.
- Det exakta bandpasset beror på linsens numeriska bländare, eftersom denna faktor ändrar den genomsnittliga ljusinfallsvinkeln i filtren.
- Eftersom vissa av glasytorna är i vinkel mot den infallande strålen kan viss polarisering genom reflektionseffekter uppstå.