این محصول شامل 15 صفحه Word به زبان فارسی در مورد لنزهای الکترومغناطیسی می باشد.
فایل Word آماده در مورد لنزهای الکترومغناطیسی
این محصول شامل 15 صفحه Word به زبان فارسی در مورد لنزهای الکترومغناطیسی می باشد.
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 31
انواع لنزهای ویژه
لنزهای زوم
شیشه های نوری جدید با ترکیبات بدیع ضریب انکسار و خواص تفرق به اضافه طراحی بهتر، تعدادی لنز زوم مدرن با کیفیت های واقعاًخوب به وجود آورده اند. برای درک چگونگی کارکرد یک لنز زوم،به یاد داشته باشید فاصله کانونی یک لنز کامل وابسته به فواصل کانونی عناصر آن و فواصل جداسازنده (موثر بر پوشش throw آنها) می باشد. در یک لنز زوم وقتی فاصله کانونی را تغییر می دهید تعدادی از عناصر داخل استوانه لنز حرکت می کنند. این عمل زوم موجب «تغییر ساختار» لنز می گردد- مثلاً از تله فتوی معکوس .
زوم کردن فاصله کانونی و در نتیجه بزرگ نمایی را تغییر می دهد، بدون تاثیر بر فوکوس. از سوی دیگر طراح می باید به نحوی اصلاح انحرافات را انجام دهد که هنگام تغییر فاصله کانونی نه تنها فوکوس بلکه کیفیت تصویر نیز ثابت باقی بماند. ثبات اصلاحات به خصوص در مورد تحریف انحناء مربع شکل در یک سر طیف زوم به شکل بالشتک و در سر دیگر به شکل بشکه به تصویر کشیده می شوند.
در بهترین حالت، یک لنز زوم خوب باید مقدار افت نور را بر حسب عدد دیافراگم در طیف زوم مشخص کند. در عمل، به دلیل کاهش قیمت واندازه، بسیاری از لنزهای زوم مقدار نور را هنگام عبور از بازترین دیافراگم کمی تغییر می دهند. در بارزترین حالت دیافراگم هنگام تغییر از بلندترین فاصله کانونی لنز به کوتاهترین فاصله کانونی بیش از یک دیافراگم افت نور ایجاد می گردد. نورسنجی خودکار (اتوماتیک) از میان لنز هرگونه تغییر نوردهی ناشی از زوم کردن را محاسبه می نماید. با وجود این،اگر از نورسنجی غیر خودکار از میان لنز ، فلاش خودکار غیر اختصاصی یا نور سنج جداگانه استفاده می کنید،باید بازترین دیافراگم خود را برای درجات مختلف زوم مجدداً تنظیم نمایید.
به علت پیچیدگی لنزهای زوم،و رقابت بالا در کسب بازار،این لنزها به لحاظ کیفیت تصویر بسیار متنوع تر از سایر لنزها هستند. بعضی از لنزهای زوم از استانداردهای مشابه لنزهای فاصله کانونی ثابت برخوردارند. بعضی دیگر بسیار بدتر هستند. می توان گفت هرچه طیف زوم ( نسبت کوتاه ترین به بلندترین فاصله کانونی) بیشتر باشد،امکان هماهنگی کیفیت تصویر با لنزهای فاصله کانونی ثابت کمتر می گردد. به عنوان مثال، یک لنز با ضریب 5´ یا 6´ ، نمی تواند به خوبی یک لنز 3´ یا 4´ باشد. مشابه همین محدودیت هنگام قرارگیری لنز زوم بر حالت مکرو در مورد کیفیت تصویر صادق است. برعکس یک لنز مکرو ثابت اغلب در حواشی تصویر وضوح از بین می رود. باید با دقت پیش رفت، ابتدا مشخصات فنی لنز را خواند و در صورت امکان،آزمایشه های عملی بر لنز زوم مورد نظر انجام داد تا از ارائه نتایج مورد نیاز اطمینان حاصل کرد.
لنز آیینه ای
یک لنز عکاسی می تواند ترکیبی از عناصر شیشه ای و آیینه های انحنا دار باشد. این لنز به شکل استوانه ولی کوتاه و کلفت بوده و در مرکز جلوی لنز تکه ای مدور برای جلوگیری از ورود نور وجود دارد (نور ورودی از اطراف این تکه به آیینه دوم در انتهای لنز می رسد) مزیت لنزهای آیینه ای در کوتاه کردن فیزیکی لنزهای فاصله کانونی بلند می باش- عدسی های آن «فشرده» می گردند. آیینه ها دچار انحراف رنگی نمی شوند زیرا که آن ها نور را منعکس می سازند نه منکسر. بنابراین طراحی به عناصر اصلاحی کمتری نیاز دارد،از سوی دیگر آیینه ها سبک هستند،در نتیجه وزن تمام شده لنز آیینه ای به مراتب کمتر از لنزی شکل گرفته از عدسی های معمولی با فاصله کانونی مشابه است.
در هر صورت، یک لنز آیینه ای سه نقطه ضعف دارد:
لنزهای آیینه ای نسبتاً کمی وجود دارند- در بعضی بروشورها از این نوع لنزها با نام های «بازتابی» یا «انعکاسی» نیز یاد می شود. با این وجود،وزن سبک و شکل کاربردی آن ها به خصوص عکاسی طبیعت یا ورزشی ا در محل آسان می کند.
لنز چشم ماهی
لنزهای چشم ماهی لنزهای وایدانگل ویژه ای هستند که جهت دستیابی به نهایت زاویه دید تحریف انحنا یا بشکه ای در آن ها اصلاح نگردیده است. زوایای 180 یا 220 درجه کاملاًرایج هستند،اما برای رسیدن به چنین زاویه ای بزرگ نمایی تصویر از یک سو به سوی دیگر عکس تغییر بسیار می کند، حالتی عجیب شبیه نگاه کردن به تنگ ماهی شکل می گیرد. به لحاظ سایر موارد یک لنز چشم ماهی خوب کیفیت تصویر بسیار خوبی ارائه می دهد.
این لنز دهانه بسیار بازی دارد، عناصر جلویی آن گرد و پیازی شکل بوده، که نور را واگرا می کنند مانند آن که با یک لنز نرمال معمولی از پشت یک پنجره مقعر نگاه شود. از آفتاب گیر لنز یا فیلترهای اضافی به جهت قرارگیری در زاویه دید نمی توان استفاده کرد،به همین دلیل پره های سایه کننده و فیلترهای «صفحه ای» درون استوانه لنز تعبیه گشته اند.
عمق میدان فوق العاده زیاد است، معمولاً از 30 سانتی متر تا بی نهایت با f/8 بازترین دیافراگم بیشتر آن ها f/506 است. تعداد کمی لنز چشم ماهی با دیافراگم بازتر (f/208) نیز در بازار موجود است، قطر عناصر جلویی آن ها 20 سانتیمتر یا بیشتر بوده،که موجب سنگینی زیاد و قیمت بالایی آن ها می گردد. اغلب لنزهای چشم ماهی برای دوربین های قطع 35 میلی متری ساخته شده، و یکی دو تا هم برای دوربین های فیلم رول. همچنین می توان یک مبدل چشم ماهی بر یک لنز معمولی افزود. بهترین این ها توان ارائه کیفیت بسیار بالا را دارند. به شرط آن که با دیافراگم بسته کار شوند.
ساخت لنزهایی با زاویه بسیار باز همچون لنز 47 میلی متر Super Angulon – تا قطع (Format) 5´ 4 اینچ را پوشش می دهد- لنزهای چشم ماهی رابرای عکاسی از ثبت لحظه ها و فضاهای محدود داخلی و امثال آن در مرتبه دوم اهمیت قرار داده اند. لنزهای چشم ماهی بسیار کم مصرف می شوند،در مواردی همچون نمایش تمامی یک کارخانه، تبلیغات یا عکس های ویرایشی ممکن است استفاده گردند. این لنزها ابعادی بدیع ایجاد می کنند اما این شکل ها بر موضوع مورد عکاسی چیره بوده،ناگرزی نتایج تکراری خواهند گشت. بعضی از لنزهای چشم ماهی جهت مقاصد خاص طراحی گشته اند، مانند کارهای حفاظتی، عکاسی از داخل مدل های معماری یا عکاسی از آسمان برای هواشناسی.
لنز فوکوس نرم
هنگامی که یک لنز فوکوس نرم را فوکوس می کنید لنز تصویر هر نقطه از مووضع را به صورت مرکزی دقیق با «هاله ای» از روشنایی پخش شده دور آن ثبت می کند. نتایج نرم ایجاد شده بر خطوط خارجی موضوع برای عکاسی از مناظر خاص و پرتره (عروسی، بچه و غیره)، به خصوص در رنگی مناسب می باشد. تاثیر آن بر موضوعاتی با نور پرکنتر است قابل توجه است. فضاهای بزرگ رنگی نسبت به جزئیات دقیق کمتر نرم می شوند. به عنوان مثال،در یک پرتره ، عیوب ریز صورت از بین می روند و سیمای کلی چهر واضح تر از تصویر خارج از فوکوس ثبت می گردد.
لنزهای فوکوس نرم به لحاظ جزئیات با هم تفاوت داشته ولی همگی آن ها تا حد بسیار بالایی برای خطاهای نوری به جز انحراف کرویت اصلاح گشته اند. همان طور که در تصویر 5-2 نشان داده شده،حفظ این خطا ترکیبی از خصوصیات واضح و غیر واضح را در یک تصویر فوکوس نرم ارائه می دهد.
شما باید قادر به کنترل میزان «نرمی» متناسب با موضوع خود باشید. بر حلقه دیافراگم بعضی از لنزها نشانه های ساده ای به این جهت وجود دارد که حاکی از کسب نرم ترین فوکوس با بازترین دیافراگم و دقتیق ترین فوکوس با بسته ترین دیافراگم است. در طراحی های بهتر از عناصر متحرکی برای افزایش یا کاهش انحراف کرویت که با یک حلقه اضافی بر لنز کنترل می گردند استفاده شده است. بدین ترتیب می توانید میزان نرمی تصویر را مستقل از عمق میدان آن کنترل کنید.
تعداد محدودی از لنزهای فوکوس نرم که تا حد کمی برای انحراف کرویت اصلاح می گردند، دارای روزنه های عبور نور قابل تعویض به شکل تیغه های گرد با سوراخ های حلقوی متعدد هستند،هر تیغه حلقوی موجب تفرق بیشتر نور گشته و همچنین نقاطی از تصویر را می سازند که شامل یک مرکز دقیق – روزنه مرکزی- احاظه شده توسط تکه های نور کوچک تر روی هم قرار گرفته جهت تشکیل یک هاله. برای کسب تاثیرات متفاوت می توانید تیغه ها را تعویض نمایید. یک عیب چنین سیستمی این است که مانند لنز آیینه ای هر نور شدید غیر واضح موضوع بیش از سایر موارد نمود پیدا می کند- تکه ای مرکزی احاظه شده به وسله تکه های کوچکتر. برای تشخیص میزان نوردهی هر تیغه حلقوی با «عدد دیافراگم معادل» خود مشخص گشته.
مقتضی است یکم لنز فوکوس نرم را با دیافراگم مورد استفاده هنگام عکاسی فوکوس نمایید. در صورت امکان،از یک صفحه فوکوس مات مسطح استفاده کنید تا تاثیرات دقیق آن را ببینید. احتمال دارد ابزار کمکی صفحه فوکوس دو نیمه دوربین تک لنز انعکاسی (SLR) برای فوکوس دستی و فوکوس اتوماتیک عمل نکند. جایی که امکان دارد،نور سنج از میان لنز دوربین را بر حالت دستی با اولویت دیافراگم تنظیم نمایید.
می توانید ظاهری مشابه نتایج حاصل از لنز فوکوس نرم را با نصب ابزار الحاقی پخش کننده بر لنز معمول به دست آورید ( پوششی از شیشه شفاف دارای نقوش ریز «ضد حلقه های نیوتون» ارزان ترین روش است). در هر صورت، مقایسه پهلو به پهلوی نتایج حاصل از ابزار الحاقی و یک لنز خوب فوکوس نرم کاستی های روش دوم را نمایان می سازد. به عنوان یک روش جایگزین،می توانید بر فیلم ریورسال با یک لنز معمولی عکاسی کرده و با استفاده از یک لنز فوکوس نرم یا ابزار الحاقی براگراندیسور آن را بر کاغذ عکس ریورسال چاپ کنید. این عمل را هنگام چاپ نگاتیو انجام ندیهد، زیرا که لنز در این حالت به جای نورهای شدید سایه ها را پخش کرده و اثری کاملاًمتفاوت ارائه می گردد.
لنزهای مکرو
اصلاح انحرافات در یک لنز مکرو به نحوی متعادل گشته تا بهترین کیفیت تصویر از مووضعات نسبتاً نزدیک حاصل شود. فاصله کانونی این لنز معمولاً نرمال یا کمی بلندتر از قطع مورد پوشش می باشد،مانند 50 و 100 میلی متر برای دوربین 35 میلی متری. لنز به گونه ای طراحی گشته که بازترین دیافراگم آن F/3.5 یا F/4 و بسته ترین آن F/32 باشد. برای لنزهای مکرو قطع بزرگتر گستره F/5.6 تا F/64 رایج است. لنزهای مکرو برای دیافراگم های بسته تر اصلاح شده اند، تا عمق میدان کم حاصل از کار در فواصل نزدیک/ یا استفاده از دوربین قطع بزرگ را بهبود بخشند.
حلقه فوکوس اغلب لنزهای مکرو مختص دوربین های 35 میلی متری و فیلم رول آن قدر بر استوانه لنز به صورت ممتد می چرخد تا امکان فوکوس از بی نهایت تا موضوعات نزدیک با بزرگ نمایی5/0 ´ (نصف اندازه) را فراهم آورند. برحلقه فوکوس مقیاسی (Scale) اضافی از اعداد «مکرو» وجود دارد، معمولاًاز 10 تا 2. این اعداد برای کار عکاسی دقیق ثبتی استفاده می گردند. – با توجه به عدد مورد استفاده هنگام عکاسی اندازه و بزرگ نمایی موضوع برای بردن عکس به نمودار با دقت کامل قابل محاسبه است. شما همچنین می توانید از این مقیاس برای تنظیم نسبتی از پیش تعیین شده استفاده کنید، سپس دوربین را آن قدر به جلو یا عقب ببرید تا تصویر کاملاً واضح گردد.
البته با استفاده از لوله ها یا فانوس افزایش دهنده بین لنز و بدنه دوربین می توانید موضوعات نزدیکتر را نیز فوکوس کنید. هرچند، با بزرگ نمایی بیش از 0/2´ به تدریج کیفیت تصویر از بین می رود، زیرا از محدوده اصلاح انحرافات لنز خارج می گردد. برای کسب بهترین کیفیت می توانید از لنزهای گران قیمت مکرو «واقعی» یا «مکرو فانوسی» بهره گیرید،هر لنزی برای ارائه بهترین کیفیت در بزرگ نمایی خاصی اصلاح گردیده (مثلاً 5´ یا10´ و امثال آن). این لنزها فاقد حلقه فوکوس هستند،زیرا آن ها برای استفاده با فانوس قابل تنظیم در نظر گرفته شده اند. اغلب عکاسان علمی با سری لنزهای مکرو واقعی کار می کنند، سپس آن ها را مانند لنزهای میکروسکوپ تعویض می نمایند.
فراموش نکنید همیشه نور سنجی از میان لنز دقیق ترین روش تنظیم نوردهی موضوعات نزدیک موقع استفاده از فواصل افزوده بین لنز و فیلم است. هنگام کار با لنزهای مکرو روشنایی تصویر به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد،و این مورد با استفاده از نورسنج جداگانه یا فلاش خودکار غیر اختصاصی به صورت خودکار محاسبه نمی گردد. مشاهده این امر هنگام کار با فلاش استودیویی و فلاش متر جداگانه کاملاً مشخص است.
موارد موثر بر وضوح تصویر
کیفیت خوب لنز از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است،اما برای کسب بهترین وضوح ممکن در عکس نهایی باید به تمام مراحل اهمیت دهید. فهرست زیر شامل تمام موارد موثر بر جزئیات تصویر می باشد:
البته هیچ کس نمی تواند همیشه تمام این عوامل را تحت کنترل خود داشته باشد، البته، اگر کسب بهترین وضوح برای کار شما مهم است باید در انتخاب وسایل و روش های کار دقت نمایید تا اشکالات را به حداقل رسانید.
نورپردازی بیش از حد
اگر یک منبع نور برای روشن کردن موضوع شما کافی است (اغلب با کمک منعکس کننده ها- از دو، سه یا چند منبع نور استفاده نکنید) اضافه کردن نور از همه جهات صحنه را غیر طبیعی نشان می دهد، حتی اگر به سبک فیلم های قدیمی هالیوود از بالا نورپردازی کنید. هر نوری که اضافه می کنید باید وظیفه خاصی داشته باشد- شاید برای روشنایی پس زمینه یا پیش زمینه به کار رود یا بازتاب یک منعکس کننده جهت کلی کنتراست. بدون رعایت این انضباط شخصی موجب افزایش مشکلاتی نظیر سایه های ضربدری نامرتب خواهید شد. بهترین روش سادگی است.
سایه رنگ های ناخواسته
مراقب سهولت تطبیق چشمان خود با گونه های مختلف «نورسفید» باشید. به سختی متوجه اختلاف رنگ آن ها می شوید، مگر این که آن ها را همزمان ببینید. همیشه تعادل رنگ فیلم مورد استفاده و نحوه بازسازی آن چه را می بینید به خاطر بسپرید. هنگام ترکیب فلاش و نورهای دیگر مراقب باشید- تداوم نور بسیار کوتاه تر از آن است که به صورت بصری جهت هماهنگی رنگ فرصتی باقی بماند. نور منعکس شده از یک دیوار یا سقف با رنگی نه کاملاً خنثی یا استفاده از لامپ های التهابی جایی که تغییر ولتاژ وجد دارد. نتایجی دارای ته رنگ ارائه می دهد. تعادل رنگ فیلم و نورپردازی را تا حد امکان هماهنگ سازید،مگر این که به دنبال حالت یا اثری حساب شده باشید. همیشه تعدادی فیلتر تعادل نور و اصلاح رنگ و در صورت امکان حرارت رنگ سنج همراه ببرید.
این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
عنوان انگلیسی:
Automatic Distortion Correction of Endoscopic Images Captured With Wide-Angle Zoom Lens
عنوان فارسی:
اصلاح خودکار اعوجاج تصاویر آندوسکوپیک لنزهای با زاویه دید گسترده
تعداد صفحات مقاله اصلی: 11 صفحه
تعداد صفحات ترجمه: 29 صفحه
سال انتشار: 2013
مجله :
IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, VOL. 60, NO. 9, SEPTEMBER 2013
Abstract—Operation in minimally invasive surgery is more difficult since the surgeons perform operations without haptic feedback or depth perception. Moreover, the field of view perceived by the surgeons through endoscopy is usually quite limited. The goal of this paper is to allow surgeons to see wide-angle images from endoscopy without the drawback of lens distortion. The proposed distortion correction process consists of lens calibration and real-time image warping. The calibration step is to estimate the parameters in the lens distortion model. We propose a fully automatic Houghentropy-based calibration algorithm, which provides calibration results comparable to the previous manual calibration method. To achieve real-time correction, we use graphics processing unit to warp the image in parallel. In addition, surgeons may adjust the focal length of a lens during the operation. Real-time distortion correction of a zoomable lens is impossible by using traditional calibration methods because the tedious calibration process has to repeat again if focal length is changed. We derive a formula to describe the relationship between the distortion parameter, focal length, and image boundary. Hence, we can estimate the focal length for a zoomable lens from endoscopic images online and achieve real-time lens distortion correction.
Index Terms—Endoscopic image, optical distortion, wide-angle
distortion correction, zoom lens calibration.
چکیده
عمل (عملیات) در جراحی های با حداقل تهاجم بسیار مشکل است. از این رو جراحان عمل را بدون بازخورد لمسی یا مشاهدات عمقی (سه بعدی) انجام می دهند. به علاوه، میدان دید جراحان از طریق آندوسکوپی کاملا محدود است. هدف این مقاله بررسی امکان دستیابی جراحان به تصاویر آندوسکوپی با زاویه دید گسترده بدون مشکل اعوجاج لنزها می باشد.فرآیند اعوجاج پیشنهادی، شامل کالیبراسیون (تنظیم) لنزها و انحراف لحظه ای تصاویر است.مرحله کالیبراسیون برای برآورد پارامترهای مدل اصلاح اعوجاج است. ما یک الگوریتم کالیبراسیون کاملا خودکار بر اساس آنتروپی هاف پیشنهاد کردیم که نتایج کالیبراسیون را همانند روش های کالیبراسیون دستی فراهم می کند. به منظور دستیابی به اصلاح لحظه ای ، از واحد پردازش گرافیکی به منظور انحراف تصاویر به حالت موازی استفاده کردیم. علاوه بر این ممکن است جراحان فاصله کانونی لنزها را در طول عملیات تنظیم کنند. اصلاح اعوجاج به صورت لحظه ای در لنزهای زوم دار با استفاده از روش های کالیبراسیون سنتی غیرممکن است. زیرا فرایند کالیبراسیون با تغییر فاصله کانونی دوباره باید تکرار شود. ما فرمولی را برای بیان روابط بین پارامترهای اعوجاج، فاصله کانونی و مرز (محدوده) تصاویر بیان کردیم. از این رو میتوان فاصله کانونی لنزهای زوم دار را در تصاویر آندوسکوپی آنلاین تخمین بزنیم و اصلاح اعوجاج لحظه ای لنزها را بدست آوریم.
کلمات کلیدی: تصاویر آندوسکوپیک، اعوجاج لیزری، اصلاح اعوجاج، زاویه دید گسترده، کالیبراسیون لنزهای زوم دار