존 플레이트

이진 영역 플레이트:각 링의 면적은 명암 모두 동일합니다.

사인파 구역 플레이트:이 유형은 단일 초점을 가지고 있습니다.

존 플레이트는 빛이나 파동 ^[1]특성을 나타내는 다른 물건에 초점을 맞추는 데 사용되는 장치입니다.렌즈나 커브드 미러와 달리 존 플레이트는 굴절이나 반사 대신 회절을 사용합니다.프랑스 물리학자 오귀스틴 장 프레넬의 분석에 근거해, 그것들은 때때로 그를 기리기 위해 프레넬 존 플레이트라고 불린다.존 플레이트의 초점 기능은 불투명한 ^[2]디스크로부터의 회절에 의한 아라고 스폿 현상의 연장선상에 있다.

존 플레이트는 프레넬존이라고 불리는 일련의 동심원 링으로 구성됩니다.이 링은 불투명과 투과성을 번갈아 나타냅니다.영역 플레이트에 부딪히는 빛은 불투명 영역 주위를 회절합니다.회절된 빛이 원하는 초점에서 건설적으로 간섭하여 이미지를 생성하도록 영역 간격을 둘 수 있습니다.

설계 및 제조

포커스에서 건설적인 간섭을 얻으려면 구역이 불투명에서 반경으로^[3] 투명하게 전환되어야 합니다.

r_{n}=syslogrt {n\syslogda f+{\frac {1}{4}}n^{2}\syslogda ^{2}}

여기서 n은 정수, θ는 존 플레이트가 초점을 맞추는 빛의 파장, f는 존 플레이트의 중심에서 초점까지의 거리입니다.존 플레이트가 초점 거리에 비해 작을 경우, 이는 다음과 같이 근사할 수 있습니다.

r_{n}\displayq {n\displayda f}

구역이 많은 플레이트의 경우 가장 바깥쪽 구역의_N 반지름 r과 폭 δr만_N 알고 있으면 포커스까지의 거리를 계산할 수 있습니다.

f=flac {2r_{N}\Delta r_{N}}{\lambda }

긴 초점 거리 제한에서는 각 구역의 폭이 중심에서 더 떨어져야 하므로 각 구역의 면적은 동일합니다.존 플레이트의 가능한 최대 분해능은 가장 작은 존 폭에 따라 달라집니다.

(\displaystyle\frac\Delta r_{N}) 약 1.22

따라서 이미지화할 수 있는 최소 크기의 객체인 δl은 존을 확실하게 만들 수 있는 크기에 따라 제한됩니다.

존 플레이트는 리소그래피를 사용하여 제조되는 경우가 많습니다.리소그래피 기술이 향상되고 제조 가능한 피쳐의 크기가 줄어들면 이 기술로 제조된 존 플레이트의 해상도가 향상될 수 있다.

연속 존 플레이트

표준렌즈와 달리 바이너리존 플레이트는 홀수분수(f/3, f/5, f/7 등)에서 플레이트의 축을 따라 최대 명암을 생성한다.이것들은 주요 초점보다 적은 에너지(스팟의 카운트)를 포함하지만(넓기 때문에), 최대 강도(카운트/m²)는 동일하다.

그러나 존판이 점증적으로 정현파적으로 변화하도록 구성되면 회절은 하나의 초점만을 형성한다.이런 형태의 존플레이트 패턴은 집속렌즈의 투과 홀로그램에 해당한다.

매끄러운 구역 플레이트의 경우 점의 불투명도(또는 투명도)는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

{1\pm \cos \left(kr^{2}\right)}{2},

$r$ 서 r $\displaystyle$ r은 $r$ 플레이트 중심으로부터의 $k$ 이고 k $\displaystyle$ k는 플레이트의 ^[4]스케일을 결정합니다 $k$ .

바이너리 존 플레이트는 거의 동일한 공식을 사용하지만 다음 기호에만 의존합니다.

{1\pm\operatorname {sgn} \left(\cos \left(kr^{2}\right)}{2},

자유 파라미터

절대위상이 무엇인지는 건설적인 간섭에 관계되지 않고 각 링에서 동일하다는 것만이 중요합니다.따라서 임의의 길이를 모든 경로에 추가할 수 있습니다.

r_{n}=syslogrt {(n+\alpha)\syslogda f+{1}{4}}(n+\alpha)^{2}\syslogda ^{2}}}

이 기준 단계를 선택하여 측면 ^[1]엽과 같은 2차 특성을 최적화할 수 있습니다.

적용들

물리

전자파 스펙트럼의 가시 영역 밖에는 많은 파장의 빛이 존재하는데, 유리와 같은 전통적인 렌즈 재료는 투명하지 않기 때문에 렌즈를 제조하기가 더 어렵습니다.마찬가지로 굴절률이 1보다 큰 물질이 없는 파장이 많다.예를 들어, X선은 유리나 다른 물질에 의해 약하게 굴절되기 때문에 초점을 맞추기 위한 다른 기술이 필요합니다.존 플레이트를 사용하면 스펙트럼의 모든 영역에 대해 투명하고 굴절적이며 제조하기 쉬운 재료를 찾을 필요가 없습니다.동일한 존 플레이트는 여러 파장의 빛을 다른 포치에 집중시킵니다. 즉, 관심 있는 빛의 초점을 맞추면서 불필요한 파장을 걸러내는 데도 사용할 수 있습니다.

음파와 양자역학으로 인해 물질파는 같은 방식으로 집중될 수 있습니다.웨이브 플레이트는 중성자와 헬륨 ^[1]원자의 빔에 초점을 맞추기 위해 사용되어 왔다.

사진

존 플레이트 광학으로 촬영한 이미지의 예.

또한 사진 촬영 시 렌즈나 핀홀 대신 존 플레이트를 사용하여 빛나는 연초점 이미지를 촬영합니다.핀홀에 비해 한 가지 장점은 (존 플레이트로 구현되는 독특한 흐릿한 외관과는 별도로) 투명 면적이 동등한 핀홀의 면적보다 크다는 것이다.그 결과 존 플레이트의 유효 f-number가 해당 핀홀보다 낮아 노출 시간을 줄일 수 있습니다.핀홀 카메라의 일반적인 f-number 범위는 f/150 ~f/200 이상이며 존 플레이트는 f/40 이하인 경우가 많습니다.이것에 의해, 새로운 DSLR 카메라로 이용할 수 있는 높은 ISO 설정으로 핸드 헬드 샷이 실현됩니다.

건사이트

존 플레이트는 더 비싼 광학 조준경이나 ^[5]레이저를 대상으로 하는 것에 대한 저렴한 대안으로 제안되어 왔다.

렌즈

존 플레이트는 사용되는 그레이팅 유형이 본질적으로 사인파형인 한 단일 포커스를 가진 이미징 렌즈로 사용될 수 있습니다.

반사

반사체로 사용되는 구역 플레이트는 마치 포물선 반사체에 의한 것처럼 전파를 집중시킬 수 있다.이렇게 하면 반사경을 평평하게 만들 수 있어 제작이 쉬워집니다.또한 적절한 패턴의 프레넬 반사기를 건물의 측면에 수평으로 설치할 수 있어 포물체가 받는 풍하중을 피할 수 있습니다.

소프트웨어 테스트

구역 플레이트 영상의 비트맵 표현은 다음과 같은 다양한 영상 처리 알고리즘을 테스트하는 데 사용할 수 있습니다.

이미지 보간 및 이미지 ^[6]재샘플링
이미지 ^[7]필터링

오픈 소스 구역 플레이트 이미지 생성기를 사용할 ^[8]수 있습니다.

「」를 참조해 주세요.

참조

^ ^a ^b ^c G. W. Webb, I. V. Minin 및 O. V. Minin, "회절 안테나에서의 가변 기준 위상", IEEE 안테나 및 전파 매거진, vol. 53, no. 2, 2011년 4월, 페이지 77-94.
^ Wood, Robert Williams (1911), Physical Optics, New York: The MacMillan Company, pp. 37–39
^ "Zone Plates". X-Ray Data Booklet. Center for X-ray Optics and Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory. Retrieved 13 January 2015.
^ Joseph W. Goodman (2005). Introduction to Fourier Optics (3rd ed.). p. 125. ISBN 0-9747077-2-4.
^ 새로운 INL 총기 조준 기술은 표적 사격수, 사냥꾼, 병사, 마이크 월, 아이다호 국립 연구소, 2010년 5월 5일 정확성을 향상시킵니다.
^ https://web.archive.org/web/20060827184031/http://www.path.unimelb.edu.au/~dersch/desch/superator/superator.http://www.path.unimelb.edu.au/ 인터폴레이터 품질 테스트
^ http://blogs.mathworks.com/steve/2011/07/22/filtering-fun/ 필터링 재미 - Matlab Central
^ https://web.archive.org/web/20200516104605/http://www.realitypixels.com/turk/opensource/ #ZonePlate Zone Plate 생성기, C 코드.2020년 5월 16일 원본에서 보관.

외부 링크

자기 소프트 X선 현미경법
포토존 플레이트 만들기
Whiz Kid Technomagic Zone Plate 디자이너
존 플레이트 사진의 예
"Telescope could focus light without a mirror or lens". New Scientist. 1 May 2008.
Arndt Last. "X-ray zone plates". Retrieved 2019-11-21.

[wmm-1] G. W. Webb, I. V. Minin 및 O. V. Minin, "회절 안테나에서의 가변 기준 위상", IEEE 안테나 및 전파 매거진, vol. 53, no. 2, 2011년 4월, 페이지 77-94.

[2] Wood, Robert Williams (1911), Physical Optics, New York: The MacMillan Company, pp. 37–39

[3] "Zone Plates". X-Ray Data Booklet. Center for X-ray Optics and Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory. Retrieved 13 January 2015.

[4] Joseph W. Goodman (2005). Introduction to Fourier Optics (3rd ed.). p. 125. ISBN 0-9747077-2-4.

[5] 새로운 INL 총기 조준 기술은 표적 사격수, 사냥꾼, 병사, 마이크 월, 아이다호 국립 연구소, 2010년 5월 5일 정확성을 향상시킵니다.

[6] ttps://web.archive.org/web/20060827184031/http://www.path.unimelb.edu.au/~dersch/desch/superator/superator.http://www.path.unimelb.edu.au/ 인터폴레이터 품질 테스트

[7] ttp://blogs.mathworks.com/steve/2011/07/22/filtering-fun/ 필터링 재미 - Matlab Central

[Turkowski,_Ken:_Zone_Plate_Test_Pattern-8] ttps://web.archive.org/web/20200516104605/http://www.realitypixels.com/turk/opensource/ #ZonePlate Zone Plate 생성기, C 코드.2020년 5월 16일 원본에서 보관.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

v t 사진
장비.	카메라 라이트필드 디지털. 들판 즉시 핀홀 누르다 거리 측정기 Slr. 여전히 TLR 장난감 보다 암실 확대기 세이프라이트 영화 기초 포맷 홀더 주식. 이용 가능한 영화 단종된 영화 필터 플래시 미용 요리 쿠콜로리스 고보 핫슈즈 렌즈 후드 일광 리플렉터 스누트 소프트 박스 렌즈 프라임 렌즈 줌 렌즈 광각 렌즈 망원 렌즈 제조원 단조류 무비 프로젝터 슬라이드 프로젝터 삼각대 머리 존 플레이트
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장르	추상적인 에어리얼 항공기 아키텍처 천체 사진 연회 개념적 보존. 클라우드스케이프 다큐멘터리 민족학 야하다 패션 파인 아트 불 법의학 글래머 고속 풍경. 자연. 네우에세헨 누드 포토저널리즘 픽토리얼 포르노 초상화 사후 분석 셀카 소셜 다큐멘터리 스포츠 정물화 주식. 스트레이트 사진 거리 토이 카메라 수중 자국어 웨딩. 야생 생물
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