Comments 23
Вот такие статьи очень жду на хабре.
Для моей проф и любительской деятельности есть интересные моменты.
Спасибо!
Посоветуйте, как сделать из обычной картины (в рамке, под стеклом) светящуюся.
Пытаюсь подсветить стекло с торца - картина освещается очень неравномерно, больше там, где её поверхность гладкая и она плотно прижата к стеклу.
В этом нет ничего удивительного, насколько мне удалось понять, именно отсутствие воздуха в промежутке позволяет добиться устранения отражения и вызвать излучение. Как то надо плотно прижать...Как вариант, попробовать напечатать на плёнке и наклеить.
Кстати, как вариант- я бы попробовал ещё проложить какой то бортик из мягкой резины по периметру и откачать воздух между картиной и стеклом, чтобы картину плотно прижало к стеклу атмосферным давлением.
Третий вариант (самый простой) - наклеить белую полупрозрачную плёнку прямо на стекло, под картиной - она и будет выступать как источник света. Ну или награвировать точек на стекле.
и откачать воздух между картиной и стеклом, чтобы картину плотно прижало к стеклу атмосферным давлением.
или залить это пространство каким нибудь прозрачным компаундом. но это скорее всего повредит картину
наклеить белую полупрозрачную плёнку прямо на стекло, под картиной
имеется в виду просвечивать картину насквозь? боюсь так это не работает
Здесь я просто недоговорил, не говоря явно то, что имел в голове:-) А именно: зависит от картины - если она просвечиваемая. Если нет - то снять копию (перефотографировать, например) и напечатать на специальной просвечиваемой плёнке (называется "транслюцентная", есть у всех рекламщиков, кто делает световые вывески). Тогда и белая подложка не понадобится. И наклеить эту плёнку с картиной - на стекло. Тогда (по идее) сама картина будет светиться, не требуя никаких дополнительных подсветок.
Задача действительно оказалась непростой. Насколько я понял, главная трудность - забрать из световода (стеклянной пластины) ровно столько света, сколько нужно.
С картинкой, прижатой к стеклу, этого добиться крайне тяжело. Где прижим слабый, там она освещается слабо, а где сильный - там сильнее, и вдобавок забирает слишком много света и не даёт ему идти дальше.
Поэтому и придумали многослойный лайтбокс. Свет подаётся в панель из оргстекла, на которую нанесены точки (формовкой, гравировкой, травлением или УФ-печатью), занимающие строго определённую долю площади (для больших панелей плотность точек увеличивается с удалением от источника света). Затем свет, рассеянный точками, дополнительно рассеивается с помощью матового фильтра, воздушного промежутка и подаётся на изображение.
В розницу материалы для лайтбокса купить нелегко. В продаже есть только большие листы оргстекла, а готовый лайтбокс под формат А3 стоит от 1,8 т.р. на Алиэкспрессе и до 5-10 т.р. в рекламных компаниях. Можно попытаться самому придумать какую-то технологию нанесения точечного рисунка на стекло.
пришло в голову - залить прозрачный компаунд (эпоксидка или полиэфирная смола) между прозрачной пластиной и картиной. тогда воздух уберется, с одной стороны будет переотражение от воздуха, а с другой стороны свет захочет отражаться от картины
Напечатать репродукцию на принтере для интерьерной печати, накатать на рассеиватель выпиленный из ЖК телевизора с помойки :)
В качестве добавки к статье: такой же приём используют для рисования маркером на доске - и нарисованное маркером ярко светится, особенно если используются ультрафиолетовые светодиоды (вредность для глаз - вопрос открытый). Примерно такое видел частенько в барах раньше:
Красота! У меня был проект таких циферблатов, правда на esp8266
off первоначально оптические волокна были из однородного материала. Затем пришли к выводу, что вокруг волокна должна быть "оболочка" с меньшим коэффициентом преломления.
если подытожить, то получается, что в грубом приближении разница между коэффициентами преломления должна составлять как минимум 0,3*
Честно говоря совсем не понял о чём вы, откуда цифра и о чём она. Что будет при разнице 0,2? 0,1? Просто повысится требование к углу расходимости лазерного пучка на входе?
Что если я скажу вам, что рассмотренный эффект широко применяется также и как минимум в мониторах.
Что если я вам скажу что вы вероятно неверно воспринимаете физику явления. Не используется там полное внутреннее отражение. Просто в световод накачивается достаточно света, который бегает от источника к краям, на которых отражается обратно, образуя подобие стоячей волны, благодаря чему в световоде примерно одинаковая плотность светового потока как вблизи источника так и на противоположной от него части, даже если источник один. А дальше, поскольку свет от лампы не когерентный, он постепенно выходит из световода через прозрачную его сторону. Для улучшения равномерности этого выхода, применяют добавление небольшого процента рассеивающих дефектов, а так же матовую плёнку-рассеиватель. Ну и добавление источников света на других плоскостях вместо отражателя тоже положительно сказывается на равномерности и в общем случае улучшает КПД, уменьшая количество отражений зеркалами на гранях. Как вам такая "теория"?
Теорию вот этого третьего пункта (у меня третьего пункта, в начале статьи) - в сжатом лаконичном виде, мне найти не удалось, поэтому мне сложно что то вам возразить или согласиться (но у вас выглядит тоже вполне логично)...
Тем не менее, на что лично я обратил внимание:
а) на наличие градиента на плёнке, с угасанием, по мере удаления от источника;
б) яркое свечение краёв стекла и почти полное отсутствие свечения самого стекла (хорошо видно на видео со светящимися краями полки или тут, выше в комментах, где я выложил LED-маркерную доску.
То есть, из этого я делаю вывод, что, несмотря на, безусловно, некогерентный источник света, - подавляющее его большинство всё же выходит через торцы - так как равномерного "сияния" стекла, самого по себе, всё же не наблюдается. А любой рассеиватель на торцах - маркер/плёнка/гравировка и т.д и т.п. - резко уменьшает отражение света и рассеивает его.
Причём, насколько я понимаю, рассеивает не только "вверх", но и во все стороны, где бОльшая часть всё же летит в условный "низ" -поэтому, на видео сборки такого светильника, сзади ставят отражатель, чтобы не только излучить свет спереди, но и "поймать" излучённый вниз свет и тоже перенаправить его наверх.
А вы и не можете видеть свет, если он не рассеивается во все стороны (в том числе и вам в глаз, чтобы вы увидели). Как лазерный луч, который не видим пока в воздухе нет пыли, вы не видите свечения плоскости, свет в которой гораздо менее яркий по сравнению с рассеянным светом на гранях (где должен быть отражатель) и имеет преимущественную направленность.
Вот бы подобную статью про принцип работы ILS, и как создать некий аналог GoogleGlass (на том же ESP, и экранчике с Али). Там хитрая оптика проецирует как бы в бесконечность. Я в оптике честно говоря не силен, хотелось бы соорудить нечто такое. Чтобы можно было "перед глазом" держать хотя бы текстовый файл невысокого разрешения (мне такое часто бы пригождалось). Как там это запихнуть в ESP и вывести на экран - понятно. А вот создать такую штуку хотя бы для одного глаза - завязано на оптику и там черт ногу сломит. Заказные линзы подобной конфигурации практически недоступны обычным людям. А даже если и были бы доступны - нужно описание как это работает, понятным языком. Вы это точно умеете)
А вот, кстати, выше я уже давал видео с LED-маркерной доской. Только она вредная (как мне кажется) для глаз, т.к. там ультрафиолетовые светодиоды. А вот обычная, на RGB-светодиодах. Смотрится довольно "крышесносно" и собрать легко:
Ещё одно любопытное применение на али нашёл - подсветка для книги: плотно прижимается рамка к бумаге и бумага сияет в темноте :-)
Не совсем понял зачем было придумывать третье правило, а уж тем более приписывать его полному внутреннему отражению. Если мы посмотрим в ту же Википедию:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BD%D1%83%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B5%D0%B5_%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5
то увидим, что есть и неполное внутреннее отражение, где амплитуды преломлённой и отражённой волн можем рассчитать с помощью формул Френеля.
Если мы начинаем говорить не о двух средах, а о 3ех, то просто применяем данные свойства к каждой границе. Соответственно на границе сред с близкими показателями преломлениями, чтоб произошло полное внутреннее отражение, угол падения должен быть очень велик. В вашем случае волна с большей амплитудой пройдет во внешнюю среду.
А вообще существует несколько принципов взаимодействия волны с веществом: отражение, преломление, рассеяние и поглощение света. Комбинируя которые вы можете получить желаемые результаты.
Отражение, преломление - взаимодействие со скачком оптических характеристик в пространстве (с границей раздела) - если подобрать два вещества с одинаковыми оптическими параметрами, то преломления и отражения не будет.
поглощение - преобразование световой энергии в тепловую, спектральная плотность излучения нагретого тела описывается формулой Планка (более горячее тело излучает сильнее чем менее горячее на всех длинах волн).
Сумма коэффициентов отражения, поглощения и пропускания равна единице для любой длины волны.
Рассеяние - упругое (длина волны не меняется, а меняется направление лучей) и не упругое - свет возбуждает ещё какие-то оптические центры в веществе, которые переизлучают на другой длине волны (эффекты второго и последующих порядков).
Практическое применение эффекта полного внутреннего отражения с потерями