A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Guido Stolfi 1 / 55 Elementos de Fotometria PTC2547 - Televisão Digital Guido Stolfi – 2013.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Guido Stolfi 1 / 55 Elementos de Fotometria PTC2547 - Televisão Digital Guido Stolfi – 2013."— Transcrição da apresentação:

1 Guido Stolfi 1 / 55 Elementos de Fotometria PTC Televisão Digital Guido Stolfi – 2013

2 Guido Stolfi 2 / 55 Elementos de Fotometria Emissão de Luz –Corpo Negro –Descarga em Gás –Fluorescência –Junções em Semicondutores Medição da Luz –Propriedades Descritivas da Luz –Funções de Luminosidade –Grandezas Fotométricas –Exemplos de Situações Fotométricas –Fotometria de Sistemas Ópticos

3 Guido Stolfi 3 / 55 Radiação Eletromagnética Emitida por um Corpo Negro Aquecido Equação de Planck:

4 Guido Stolfi 4 / 55 Emissão de Fótons de um Corpo Negro Aquecido

5 Guido Stolfi 5 / 55 Luz Incandescente Emitância de Corpo Negro a 3000 K ( A ) e de 1 cm 2 de Tungstênio a 3000 K ( B e B' )

6 Guido Stolfi 6 / 55 Emitância Espectral da Luz Solar Densidade Espectral de Potência da Energia Radiante Solar Incidente na Superfície da Terra (ao nível do mar)

7 Guido Stolfi 7 / 55 Emitância Visível da Luz Solar

8 Guido Stolfi 8 / 55 Colorimetria de um Corpo Negro Aquecido

9 Guido Stolfi 9 / 55 Iluminantes Padrão CIE A = Corpo Negro a 3200 o K (obsoleto) C = Luz do dia (obsoleto) D50 a D75 = Luz do dia 5000 ~ 7500 o K CIE = Commission Internationale dEclairage

10 Guido Stolfi 10 / 55 Variação das Características de Lâmpadas Incandescentes com a Tensão Aplicada

11 Guido Stolfi 11 / 55 Emitância Espectral para Lâmpadas a Gás (a)Lâmpada de Mercúrio; (b) Mercúrio com revestimento fosforescente; (c) Idem com revestimento aprimorado; (d) Lâmpada de Sódio/Tálio/Índio/Iodo; (e) Sódio de Alta Pressão

12 Guido Stolfi 12 / 55 Coordenadas de Cromaticidade para Lâmpadas de Gás Lâmpada de Sódio Alta Pressão x = y = Lâmpada de Sódio/Tálio/Índio/Iodo x = y = 0.405

13 Guido Stolfi 13 / 55 Lâmpadas Fluorescentes Lâmpadas Fluorescentes: Branca Fria Normal (esq.) e com melhoria de reprodução de cores (dir).

14 Guido Stolfi 14 / 55 Emissão por Fluorescência Conversão de energia incidente (elétrons, fótons ultravioleta) em luz visível Cristais inorgânicos (ex.: CdS, Y 2 O 2 S, ZnS, ZnSiO 4, Y 2 O 3 ) Dopados com ativadores (Ag, Cu, Al, Eu, Tb, Mn) Conhecidos como Fósforos; P1, P2, P45...

15 Guido Stolfi 15 / 55 Características de Fósforos

16 Guido Stolfi 16 / 55 Primários Usados em Cinescópios (NTSC)

17 Guido Stolfi 17 / 55 Coordenadas de Cromaticidade dos Primários (NTSC e P22)

18 Guido Stolfi 18 / 55 Emissão de Luz por Junções pn Diodo LED (Light Emitting Diode) Fótons são emitidos quando elétrons perdem energia ao cruzarem barreira de potencial

19 Guido Stolfi 19 / 55 Materiais para Diodos LED MaterialBarreira de Potencial (eV) Comprimento de Onda (nm) GaAs GaAs 0.6 P Al 0.35 Ga 0.65 As GaAs 0.35 P GaAs 0.2 P GaAs 0.1 P GaP:N GaP SiC

20 Guido Stolfi 20 / 55 Emitância Espectral de LED s

21 Guido Stolfi 21 / 55 Colorimetria de LEDs RGB LED Nichia NSCM315C

22 Guido Stolfi 22 / 55 LED Branco

23 Guido Stolfi 23 / 55 LED de Alto Brilho Estrutura fotônica superficial para aumento de eficiência no acoplamento luminoso entre o LED e o ar ( Luminus Devices, Inc.)

24 Guido Stolfi 24 / 55 Grandezas Fotométricas

25 Guido Stolfi 25 / 55 Propriedades Descritivas da Luz FísicasPsicofísicasSubjetivas Densidade Espectral Comprimento de Onda Dominante Tonalidade de Cor SeletividadePureza de ExcitaçãoSaturação RadiânciaLuminânciaBrilho Coeficiente de Transmissão ou Reflexão Transmitância Refletância Luminosas Claro/Escuro Potência Radiante Fluxo LuminosoIntensidade de Luz

26 Guido Stolfi 26 / 55 Grandezas Subjetivas x Objetivas Brilho (Luminância) P( ) Tonalidade (Comprimento de Onda Dominante) P( ) Saturação (Pureza Espectral) P( )

27 Guido Stolfi 27 / 55 Funções de Luminosidade Função de Luminosidade Fotópica Função de Luminosidade Escotópica

28 Guido Stolfi 28 / 55 Funções de Luminosidade

29 Guido Stolfi 29 / 55 Grandezas Fotométricas Fluxo Luminoso:

30 Guido Stolfi 30 / 55 Grandezas Fotométricas Intensidade Luminosa: F

31 Guido Stolfi 31 / 55 Grandezas Fotométricas Iluminamento:

32 Guido Stolfi 32 / 55 Grandezas Fotométricas NHK Luminância:

33 Guido Stolfi 33 / 55 Grandezas Fotométricas Iluminamento Retinal:

34 Guido Stolfi 34 / 55 Grandezas Fotométricas Transmitância:

35 Guido Stolfi 35 / 55 Grandezas Fotométricas Refletância:

36 Guido Stolfi 36 / 55 Grandezas Fotométricas Refletância do Difusor Padrão:

37 Guido Stolfi 37 / 55 Situações Fotométricas

38 Guido Stolfi 38 / 55 Exemplo: Projeção Área da Tela: S = 15 m 2 ; Refletância: = 0,9 ; Distância: d = 20 m Ângulo sólido do feixe de projeção: = S / d 2 = 0,038 esteroradianos Iluminamento necessário para obter Luminância B = 40 nits na tela: – B = E 1/ E = B / = 140 Lux = 140 Lumens / m 2 Fluxo luminoso fornecido pelo projetor: – F = E S = 2100 Lumens Intensidade Luminosa do projetor: – I = F / = candelas S, B F, I d

39 Guido Stolfi 39 / 55 Rendimento Luminoso de Algumas Lâmpadas Tipo de LâmpadaPotênciaVida ÚtilLumens / Watt Incandescente Comum100 W750 h17,5 Incandescente Alta Pot W1.000 h23,7 Incandescente Halógena1.000 W2.000 h23,4 Fluorescente Comum40 W h76,2 Fluorescente Compacta13 W h69,2 Fluorescente HO110 W h80,9 LED Branco Alto Brilho2 W h100 Sódio Alta Pressão400 W h118,8 Sódio Baixa Pressão180 W h183,3

40 Guido Stolfi 40 / 55 Limites para o Rendimento Luminoso Luz Monocromática: – 683 Lumens / W ( ~ 550 nm ) Luz branca (emitância espectral uniforme): – ~220 Lumens / W

41 Guido Stolfi 41 / 55 Fidelidade de Reprodução Cromática 2 objetos com refletâncias espectrais diferentes Iluminação com lâmpada de vapores metálicos

42 Guido Stolfi 42 / 55 Níveis de Iluminamento Recomendados Ambiente ou AtividadeIluminamento (Lux) Iluminamento Máximo da Luz Solaraté Montagem / Inspeção Industrial Muito Detalhada5.000 ~ Mesa de Operação Cirúrgica5.000 ~ Leitura de Textos Manuscritos500 ~ Sala de Cirurgia1.000 ~ Sala de Aula300 ~ 600 Leitura de Textos Impressos200 ~ 1000 Montagem / Inspeção Industrial: Simples200 ~ 500 Sala de Estar100 ~ 200 Mínimo Absoluto para Segurança Visual5 ~ 50

43 Guido Stolfi 43 / 55 Luminâncias de Alguns Objetos Superfície do Sol ao meio-dia1,65 x 10 9 Objeto branco ideal exposto ao sol Lâmpada fluorescente6.000 ~ Lua cheia7.600 Céu nublado3.000 ~ Céu claro2.000 ~ Tela de TV200 ~ 300 Tela de Cinema40

44 Guido Stolfi 44 / 55 Luminância de Referência Recomendação SMPTE para Monitores de Vídeo para Estúdios: –Luminância (branco 100%) = 103 nits –Cromaticidade: CIE D65 SMPTE : Society of Motion Picture and Television Engineers

45 Guido Stolfi 45 / 55 Contraste Relação entre Luminâncias Máxima e Mínima de uma imagem (contraste simultâneo) Relação entre Luminâncias em imagens não simultâneas (contraste seqüencial) Percepção visual: 1000:1 máx; 100:1 aceitável Situações típicas: –Cinema: 80:1 (simultâneo); 1000:1 (seqüencial) –Televisão (ambiente doméstico): 20:1

46 Guido Stolfi 46 / 55 Exemplo: Contraste em uma Tela de Projeção Refletância da tela: = 0,9 Luminância da tela devida à projeção: B P = 40 Nits Luminância residual devida ao iluminamento ambiente: B R = E 1/ Iluminamento ambiente máximo para contraste de 1000:1 : – B R / B P = 1000 B R = 0,04 Nits E M = B R / = 0,14 Lux BPBP EMEM

47 Guido Stolfi 47 / 55 Fotometria de Sistemas Ópticos Ou

48 Guido Stolfi 48 / 55 Exposição de Filme Fotográfico E = E t (iluminamento tempo de exposição)

49 Guido Stolfi 49 / 55 Filme Positivo Colorido

50 Guido Stolfi 50 / 55 Tarefa do Fotógrafo - Ajustar a Exposição E de modo que a distribuição das luminâncias na cena esteja compreendida na região linear do sensor B PBPB D Log E Recursos: - Tempo de Exposição - Abertura da lente - Filtros Neutros - Iluminação T, F, E, t

51 Guido Stolfi 51 / 55 Limite de Reciprocidade E = E t (Iluminamento Tempo de Exposição) Vale dentro de uma determinada faixa de tempos de exposição (típico: ¼ a 1/1000 de segundo).

52 Guido Stolfi 52 / 55 Laerte

53 Guido Stolfi 53 / 55 Terra vista da Lua


Carregar ppt "Guido Stolfi 1 / 55 Elementos de Fotometria PTC2547 - Televisão Digital Guido Stolfi – 2013."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google