bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Πώς λειτουργούν οι εικόνες Polaroid;

Οι εικόνες Polaroid λειτουργούν χρησιμοποιώντας ένα φιλμ ευαίσθητο στο φως που εκτίθεται στο εισερχόμενο φως της σκηνής που θέλετε να τραβήξετε. Στη συνέχεια, η ταινία αναπτύσσεται μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, παράγοντας μια αρνητική εικόνα. Για να δημιουργηθεί η τελική, θετική εικόνα, η αρνητική εικόνα εκτίθεται ξανά στο φως. Τα στιγμιαία έγχρωμα φιλμ λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο, αλλά χρησιμοποιούν τρεις επικαλύψεις αλογονιδίου αργύρου που ανταποκρίνονται στο μπλε, πράσινο και κόκκινο φως. Αυτές οι επικαλύψεις αναπτύσσονται στη συνέχεια με βαφές αντίθετων χρωμάτων.

Παρά την εφεύρεση των εξαιρετικών καμερών λήψης εικόνων που μοιάζουν με ζωντανές εικόνες που πραγματοποιήθηκαν από την ηλεκτρονική επανάσταση, οι αναχρονιστικοί άνθρωποι εξακολουθούν να λατρεύουν τις κάμερες polaroid για την απολαυστική νοσταλγία που προκαλούν. Οι κάμερες Polaroid ήταν πραγματικά μια επαναστατική εφεύρεση. Πριν από την ύπαρξή τους, οι έγχρωμες εικόνες αναπτύχθηκαν μέσω μιας κουραστικής διαδικασίας υποβολής αρνητικών σε βαφές χρωματισμού σε ένα σκοτεινό θάλαμο. Οι εικόνες δεν θα ήταν έτοιμες για προβολή για μέρες.

Ωστόσο, αυτό που έκανε ο εφευρέτης του Χάρβαρντ, Έντουιν Λαντ, ήταν να συμπιέσει τον σκοτεινό θάλαμο και τις μυριάδες χημικές του ουσίες σε μία μόνο κάμερα. Ο Λαντ αποφάσισε τότε να πουλήσει την εφεύρεσή του. Ίδρυσε την Polaroid Corporation και έκανε μια περιουσία 5 εκατομμυρίων δολαρίων σε πωλήσεις κάμερας το 1949! Λόγω της τεράστιας επιτυχίας της εταιρείας του, όπως και η Xerox, το όνομα της εταιρείας έγινε συνώνυμο με το όνομα της τεχνολογίας – οι στιγμιαίες κάμερες εξακολουθούν να αναφέρονται συνήθως ως κάμερες Polaroid και το στιγμιαίο φιλμ ως εικόνες Polaroid. Λοιπόν, πώς λειτουργούν;

(Φωτογραφία :Pixabay)


Τα βασικά

Στις αρχές του αιώνα, αρχίσαμε να ψηφιοποιούμε εικόνες, να τις μετατρέπουμε σε pixel και να τις αποθηκεύουμε σε κάρτες μνήμης. Ωστόσο, δεν υπήρχε τέτοια τεχνολογία στη δεκαετία του 1950. Τότε, η ταινία δεν μπορούσε να αναπτυχθεί ακαριαία. Μια μεμβράνη είναι ένα πλαστικό φύλλο καλυμμένο με αλογονίδια αργύρου. Ένα αλογονίδιο αναφέρεται σε οποιοδήποτε από τα ηλεκτραρνητικά στοιχεία που βρίσκονται στην ομάδα 7, την ομάδα αλογόνου, ή απλά, τη στήλη δίπλα στη στήλη ευγενούς αερίου. Έτσι, ένα αλογονίδιο αργύρου αναφέρεται σε οποιονδήποτε συνδυασμό αργύρου και φθορίου, χλωρίου, ιωδίου, βρωμίου κ.λπ. Αυτές οι μεμβράνες είναι εξαιρετικά ευαίσθητες στο φως, επομένως επεξεργάζονται και κατασκευάζονται με επικαλύψεις διαστημικού σκότους για την αποφυγή τυχόν προέκθεσης στο φως.

Όταν πατάτε το κουμπί «κλικ» στην κάμερα, σε κλάσματα δευτερολέπτου, το κλείστρο ανοίγει και το φωτοευαίσθητο φιλμ εκτίθεται στο εισερχόμενο φως, στη σκηνή που θέλετε να τραβήξετε. Η προσπίπτουσα φωτεινή ενέργεια διαταράσσει τα μόρια του αλογονιδίου του αργύρου που καλύπτουν το φιλμ. Η ενέργεια ιονίζει την ένωση και εξάγει μεμονωμένα μεταλλικά άτομα αργύρου. Η ποσότητα των παραγόμενων ατόμων αργύρου είναι ανάλογη με την ποσότητα του εκτεθειμένου φωτός. Έτσι, εάν τραβάτε ένα δέντρο που στέκεται στο φως της ημέρας, η περιοχή του φιλμ που εκτίθεται στον ουρανό θα είναι γεμάτη με περισσότερα άτομα αργύρου από την περιοχή που εκτίθεται στο δέντρο.

Λόγω της πυκνής συσσώρευσης ατόμων αργύρου, το φιλμ που εκτίθεται στο υπερβολικό φως καθίσταται πολύ πιο σκούρο από τις περιοχές που είναι λιγότερο εκτεθειμένες. Ο καμβάς είναι πλέον βαμμένος στα ακριβώς αντίθετα χρώματα από τη σκηνή που θέλαμε να αποτυπώσουμε. Η «αντίστροφη» εικόνα που χαράσσεται στην ταινία ονομάζεται αρνητική εικόνα. Για να δημιουργήσετε το πρωτότυπο ή το θετικό εικόνα, όπως και οι κανόνες του πολλαπλασιασμού, πρέπει να πάρουμε μια αρνητική εικόνα αυτής της αρνητικής εικόνας.

Εάν κάποιος επιθυμεί να δημιουργήσει μια ασπρόμαυρη εικόνα, πρέπει να εκθέσει το αρνητικό στο φως για άλλη μια φορά. Τώρα, τα σκοτεινά μέρη εμποδίζουν το φως να περάσει, ενώ το αλογονίδιο του αργύρου στα φωτεινότερα μέρη του φιλμ που δεν είχαν εκτεθεί προηγουμένως ιονίζεται για να παράγει άτομα αργύρου και, επομένως, πιο σκούρα χρώματα. Οι πιο σκοτεινές περιοχές είναι τώρα λευκές και οι φωτεινότερες περιοχές είναι πλέον σκοτεινές. Τα χρώματα αντιστρέφονται για άλλη μια φορά, οπότε αυτό που δημιουργείται είναι η πρωτότυπη, θετική εικόνα!

Άμεσες έγχρωμες ταινίες

Η ίδια αρχή χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη έγχρωμων εικόνων. Ενώ η διαδικασία τότε γινόταν σε εργαστήρια, ο Land συμπίεσε το εργαστήριο στην ίδια την κάμερα. Το στιγμιαίο φιλμ καλύπτεται όχι με μία, αλλά με τρεις επικαλύψεις αλογονιδίου αργύρου. Η πρώτη επίστρωση (από πάνω προς τα κάτω) ανταποκρίνεται στο μπλε φως, η δεύτερη στο πράσινο φως και η τρίτη στο κόκκινο φως.

Ωστόσο, να θυμάστε ότι όταν τα μπλε, πράσινα και κόκκινα φώτα πέφτουν πάνω σε αυτές τις επικαλύψεις, τα φιλμ που παράγονται είναι αρνητικά. Τα άτομα αργύρου στις πλάκες συσσωρεύονται πυκνά σε εκείνες τις περιοχές που εκτίθενται σε περισσότερο φως. Όσον αφορά το χρώμα, η τρίτη πλάκα που κωδικοποιείται με τις πληροφορίες του κόκκινου φωτός είναι στην πραγματικότητα κυανό. Ομοίως, οι άλλες δύο πλάκες είναι επίσης βαμμένες σε «αντίθετα» χρώματα:η πράσινη πλάκα καλύπτεται με ματζέντα και η μπλε πλάκα με κίτρινο.

Κάτω από κάθε πιάτο εναποτίθεται μια επίστρωση με το αντίθετο χρώμα:κίτρινο κάτω από το μπλε πιάτο, ματζέντα κάτω από το πράσινο πιάτο και κυανό κάτω από το κόκκινο πιάτο. Αυτά είναι γνωστά ως αναπτυσσόμενες βαφές. Η τελευταία επίστρωση στο κάτω μέρος είναι μαύρη, γεγονός που διασφαλίζει ότι κάθε κουκκίδα φωτός απορροφάται ή δεν ανακλάται κανένα, καθώς αυτό το φως θα μπορούσε να παραμορφώσει την εικόνα.

Ακριβώς όπως στην περίπτωση μιας ασπρόμαυρης εικόνας, η εφαρμογή του κυανού στο κόκκινο υλοποιεί ένα αρνητικό του αρνητικού. Ακυρώνει τις κόκκινες περιοχές και αντιδρά με τα μη εκτεθειμένα αλογονίδια αργύρου στις κυανές περιοχές για να σχηματίσει κόκκινο. Ομοίως, το ματζέντα και το κίτρινο αντιδρούν με τις πράσινες και μπλε επικαλύψεις, αντίστοιχα, για να εφαρμόσουν ένα αρνητικό του αρνητικού. Γνωρίζουμε ότι οι συνδυασμοί κόκκινου, πράσινου και μπλε μπορούν να δημιουργήσουν οποιοδήποτε χρώμα υπάρχει, έτσι οι τρεις θετικές πλάκες στη συνέχεια επικαλύπτονται για να σχηματίσουν την αρχική, έγχρωμη εικόνα.

Η σειρά των στρωμάτων στοιβάζεται σαν ντόμινο, και ακριβώς όπως ένα σύνολο από ντόμινο, η αλυσιδωτή αντίδραση δεν μπορεί να ξεκινήσει χωρίς ένα έναυσμα. Η χημική αντίδραση που αναγκάζει τις βαφές να κινηθούν προς τα πάνω πυροδοτείται από έναν αντιδραστικό παράγοντα ή αντιδραστήριο. Το αντιδραστήριο αποθηκεύεται σε σακουλάκια που είναι κολλημένα στο εμβληματικό λευκό διάστημα κάτω από μια εικόνα polaroid. Για να εφαρμόσετε το αντιδραστήριο πάνω από τις επικαλύψεις στο φιλμ παραπάνω, ένας μηχανισμός μέσα στην κάμερα στέλνει το φιλμ ανάμεσα σε δύο κυλίνδρους έτσι ώστε οι κύλινδροι να σκάσουν τη θήκη και να αλείψουν το περιεχόμενό της πάνω από το φιλμ καθώς η μεμβράνη κινείται προς τα εμπρός. Σε επόμενα μοντέλα, το αντιδραστήριο εφαρμόστηκε σε άλλο φιλμ που στη συνέχεια εναποτέθηκε πάνω από το φωτογραφικό φιλμ.

Έτσι, μόλις πατούσε το κουμπί του κλείστρου, η μεμβράνη με τα αναπροσανατολισμένα άτομα αργύρου θα καλυπτόταν με το αντιδραστήριο και θα ακολουθούσε μια χημική αντίδραση. Οι βαφές έρεαν προς τα πάνω και χρωματίζουν τις τρεις επικαλύψεις. Τελικά, σχεδόν αμέσως, ως δια μαγείας, η κάμερα θα εκτύπωνε σταδιακά ένα κομμάτι λευκό πλαστικό μέχρι να κρεμαστεί στο τέλος της σαν τη γλώσσα της κάμερας. Οι βαφές χρειάζονται λίγο χρόνο για να στεγνώσουν τελείως, έτσι μπορεί κανείς να μουτζουρώσει την εικόνα με ένα άκρο Q, για να δώσει ένα είδος ζωγραφικής. Τα χρώματα που εμφανίζει το λευκό πλαστικό είναι το αποτέλεσμα του προσπίπτοντος φωτός που ανακλάται μέσω των χρωστικών που έχουν λερωθεί στην επιφάνειά του.

Για την απλότητα της επαναστατικής καινοτομίας του Land, δεν θεωρείται τίποτα λιγότερο από μια ιδιοφυΐα. Επίσης, σε αντίθεση με τη δημοφιλή πεποίθηση, το τίναγμα του πλαστικού είναι πραγματικά κακό για την εικόνα.


Πώς λειτουργεί ένα μηχάνημα υπερήχων;

Ένα μηχάνημα υπερήχων χρησιμοποιεί ηχητικά κύματα για να δημιουργήσει εικόνες από το εσωτερικό του ανθρώπινου σώματος. Ένας ανιχνευτής μετατροπέα εκπέμπει ηχητικά κύματα, τα οποία αναπηδούν από υγρά, ιστούς και όργανα και λαμβάνονται από τον ανιχνευτή. Ο υπολογιστής χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίε

Ο φυσικός που αρνείται τη σκοτεινή ύλη

Είναι ένας από αυτούς τους ανθρώπους της σκοτεινής ύλης», είπε ο Μορντεχάι Μίλγκρομ για έναν συνάδελφό του που περνούσε από το γραφείο του στο Ινστιτούτο Επιστημών Weizmann. Ο Milgrom μας σύστησε, λέγοντάς μου ότι ο φίλος του ψάχνει για στοιχεία σκοτεινής ύλης σε ένα έργο που λαμβάνει χώρα ακριβώς κ

Μπορεί το γυαλί να σπάσει πραγματικά σφαίρες;

Οι σταγόνες του Πρίγκιπα Ρούπερτ είναι ισχυρά βολβώδη σφαιρίδια από λιωμένο γυαλί με πολύ εύθραυστη ουρά. Ενώ το βολβώδες κεφάλι μπορεί να αντέξει τις σφαίρες, η ουρά σπάει ακόμη και με την παραμικρή δύναμη, με αποτέλεσμα να σπάσει ολόκληρη η σταγόνα. Το γυαλί είναι ένα από τα πιο ενδιαφέροντα υ