Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Laser, zagwozdka na temat kolorow

lukszyk 08 Aug 2012 10:03 6151 25
  • #1
    lukszyk
    Level 15  
    Witam!

    jako grafik komputerowy mam ciągle do czynienia z barwami, a co ma z tym wspolnego laser? ;)
    zauwazylem ze lasery maja glownie trzy barwy czerwony, zielony i niebieski czyli (RGB), zagwozdka polega na tym dlaczego wlasnie maja takie barwy?
    Czy chodzi o to samo co w grafice, ze sa to podstawowe barwy i mozna je wytworzyc uzywajac tylko jednego barwnika(monochromatycznosc)?

    wiem ze lasery maja tez inne barwy np. zolty a to juz nie jest monochromatyczna barwa z punktu widzenia grafika. wiec to nie pokrywa sie z tym co napisalem wyzej, chyba ze powstaje on z polaczenia czerwonego z zielonym.

    dziekuje za jakiekolwiek wyjasniajace informacje :)
    [28-30.06.2022, targi] PowerUP EXPO 2022 - zasilanie w elektronice. Zarejestruj się za darmo
  • #2
    whyki
    Level 21  
    Barwa monochromatyczna to nie tylko RGB. Światło monochromatyczne jest wtedy, gdy składa się tylko z jednej długości fali. Laser, zagwozdka na temat kolorow
    (mało dokładny ten rysunek, ale obrazuje ideę)
    To właściwości ludzkiego oka powodują że jak poświecisz na nie światłem zielonym i czerwonym (zwróć uwagę na to, że oba promienie nie muszą padać na oko w tym samym czasie, wystarczy "błyskać" na przemian wystarczająco szybko) to zobaczysz kolor żółty. Ale kolor żółty, możesz uzyskać także jako falę monochromatyczną o długości 565 do 590 nm. Problem polega na tym, że laser nie działa na zasadzie "kolorowej szybki" która filtruje światło, tylko na zasadzie takiego doboru składu półprzewodnika, aby na skutek emisji wyprodukował światło o danej barwie. O ile w diodach kolor może być efektem mieszania barw, o tyle w laserze taka zabawa niestety odpada - fala musi być monochromatyczna. Kolor emitowanego światłą (z tego co wiem, ale mogę się mylić) wynika z różnicy energii w stanie podstawowym i wzbudzonym atomu, a tutaj już nie wiele można zmienić, można jedynie szukać takiego materiału który ma odpowiednie dla nas właściwości.
  • #3
    Tommy82
    Level 41  
    Laser może mieć kolor z dość szerokiej palety. Ponieważ kolory lasera łączą się addytywnie to mieć dostępne 3 barwy podstawowe jest wygodnie.
  • #4
    whyki
    Level 21  
    Tommy82 wrote:
    kolory lasera łączą się addytywnie

    Co w takim razie z warunkiem spójności wiązki laserowej? Światło lasera powinno być koherentne. W przypadku koloru powstałego na skutek mieszania barw ten warunek nie jest spełniony.

    Dodano po 3 [minuty]:

    Poza tym co znaczy ze kolory łączą się addytywnie?
  • #5
    whyki
    Level 21  
    Już sobie doczytałem. Dla mnie addytywność znaczyła co innego, i nijak ten termin nie pasował mi do zjawiska mieszania barw.
    Oczywiście że można mieszać kolory promieni laserowych, tylko powstaje pytanie czy otrzymane w efekcie mieszania światło nadal można nazwać światłem laserowym.
  • #7
    Pawel2420
    Level 30  
    whyki wrote:
    Już sobie doczytałem. Dla mnie addytywność znaczyła co innego, i nijak ten termin nie pasował mi do zjawiska mieszania barw.
    Oczywiście że można mieszać kolory promieni laserowych, tylko powstaje pytanie czy otrzymane w efekcie mieszania światło nadal można nazwać światłem laserowym.

    Błąd w rozumowaniu. Światło nie ulega zmieszaniu. Nadal mamy oddzielne wiązki laserowe. Jedynie ułomny ludzki wzrok nie potrafi ich rozróżnić. W oku nie ma spektrometru. Są jedynie komórki reagujące w różnym stopniu na różne długości fali. W uproszczeniu można stwierdzić, że barwa jaką widzimy wynika tylko z procentowego pobudzenia trzech typów komórek.
  • #8
    c4r0
    Level 36  
    whyki wrote:
    Oczywiście że można mieszać kolory promieni laserowych, tylko powstaje pytanie czy otrzymane w efekcie mieszania światło nadal można nazwać światłem laserowym.
    Oczywiście, że można. Poczytaj o superkontinuum - masz światło białe a dalej laserowe :) Poza tym światło laserowe może być lepsze i gorsze. Żadne tak na prawdę nie składa się z tylko jednej konkretnej długości fali, bo jest to fizycznie niemożliwe. Są lasery wielomodowe, gdzie mamy kilka prążków widmowych wokół środkowej długości fali. Są lasery, które świecą kilkoma liniami widmowymi, np. lasery argonowe. A ha, i spójności są dwie: czasowa i przestrzenna. Nie zapominaj o tym.

    Quote:
    Błąd w rozumowaniu. Światło nie ulega zmieszaniu.
    Można by się kłócić. Światło to fala elektromagnetyczna. Jak w danej przestrzeni są dwie fale to są one zmieszane, nie mogą występować oddzielnie, chyba, że mają ortogonalną polaryzację.
    To o czym piszesz z okiem ludzkim to fakt, że oko może odbierać dwie zmieszane wiązki o różnych długościach fali tak samo jak pojedynczą wiązkę o innej długości fali (np. kolor żółty 594nm vs. kolor żółty uzyskany przez 532nm + 650nm).

    lukszyk, uważaj na pojęcia bo widzę, że dla grafika monochromatyczność to zupełnie coś innego niż dla optyka. W optyce nie możesz powiedzieć, że żółty nie jest monochromatyczny. To zależy jaki żółty - jak wygląda jego widmo. Każdy kolor może być monochromatyczny albo nie, i nie da się tego stwierdzić na podstawie obserwacji gołym okiem.

    Z laserami jest dokładnie tak samo jak w grafice, w wyświetlaczach, drukarkach itp. Masz trzy podstawowe barwy. Dla źródeł światła (lasery, wyświetlacze, telewizor) jest to RGB. Dla filtrów (drukarek) jest to CMY. Zastosowanie trzech podstawowych barw pozwala "oszukać" ludzkie oko i sprawić, żeby widziało dowolną barwę. Dlatego też jest to najłatwiejsza metoda osiągnięcia celu.
  • #9
    Pawel2420
    Level 30  
    c4r0 wrote:
    Jak w danej przestrzeni są dwie fale to są one zmieszane, nie mogą występować oddzielnie, chyba, że mają ortogonalną polaryzację.

    Wszytko zależy od tego co kto rozumie pod pojęciem "mieszanie". Dla mnie aby nastąpiło zmieszanie potrzebny jest np. nieliniowy ośrodek.
  • #10
    whyki
    Level 21  
    c4r0 wrote:
    Jak w danej przestrzeni są dwie fale to są one zmieszane, nie mogą występować oddzielnie,

    , ale jak trafią na granicę ośrodków to się rozdzielają - więc mogą występować oddzielnie
    Pawel2420 wrote:
    Błąd w rozumowaniu. Światło nie ulega zmieszaniu.

    Przecież nie twierdzę że się mieszają - przeczytaj mój pierwszy post w tym temacie.


    Wszystkie definicje lasera jakie udało mi się znaleźć, mówią o tym że emituje on światło spójne. Pamiętam o spójności czasowej i przestrzennej - i właśnie to mi nie pasuje w mieszaniu barw lasera. Na mój wąski rozum, jak zmieszasz fale o różnych długościach, to jak spełnić warunek spójności? Poza tym laser żółty (skoro już na ten kolor padło) to chyba nie jest to samo co mieszanka lasera czerwonego i zielonego? Na oko może wygląda tak samo, ale jak rzucisz to na szczelinę, pryzmat czy co tam kto ma w domu, to wtedy wyjdą różnice. Z lasera żółtego wyjdzie żółty prążek (ew. szerszy pasek czy kilka prążków o różnych odcieniach żółci), z lasera zielono-czerwonego wyjdą paski o wiadomych kolorach. A biały laser to dla mnie abstrakcja. Wiem że superkontinuum itd. ale cały urok światła laserowego polegał na tym, że w przeciwieństwie do innych źródeł światła np. diod z kolimatorem, światło lasera zawsze załamuje się tak samo (tzn po przejściu przez granicę ośrodków wiązka nadal jest równoległa), natomiast w przypadku światła nie laserowego, wiązka zostaje rozmyta. W przypadku białego lasera powinniśmy otrzymać piękną tęczę (o ile widmo jest ciągłe). Dobrze myślę?
  • #11
    cyclone4
    Level 16  
    whyki wrote:


    Wszystkie definicje lasera jakie udało mi się znaleźć, mówią o tym że emituje on światło spójne. Pamiętam o spójności czasowej i przestrzennej - i właśnie to mi nie pasuje w mieszaniu barw lasera. Na mój wąski rozum, jak zmieszasz fale o różnych długościach, to jak spełnić warunek spójności? Poza tym laser żółty (skoro już na ten kolor padło) to chyba nie jest to samo co mieszanka lasera czerwonego i zielonego? Na oko może wygląda tak samo, ale jak rzucisz to na szczelinę, pryzmat czy co tam kto ma w domu, to wtedy wyjdą różnice. Z lasera żółtego wyjdzie żółty prążek (ew. szerszy pasek czy kilka prążków o różnych odcieniach żółci), z lasera zielono-czerwonego wyjdą paski o wiadomych kolorach.


    Oko ludzkie - dające wrażenie barw - nie jest czułe na spójność promieniowania. Nie ma znaczenia, czy wielokolorowe lasery są spójne czy nie. Dla oka ważna jest tylko barwa.

    Quote:

    A biały laser to dla mnie abstrakcja. Wiem że superkontinuum itd. ale cały urok światła laserowego polegał na tym, że w przeciwieństwie do innych źródeł światła np. diod z kolimatorem, światło lasera zawsze załamuje się tak samo (tzn po przejściu przez granicę ośrodków wiązka nadal jest równoległa), natomiast w przypadku światła nie laserowego, wiązka zostaje rozmyta.


    To takie szkolne podejście. Rzeczywista wiązka laserowa to nie pęk równoległych promienia a wiązka gaussowska, która zachowuje się w określony sposób (rozbieżność, dyfrakcja).
  • #12
    Johnnyy
    Level 16  
    cyclone4 wrote:
    Quote:

    A biały laser to dla mnie abstrakcja. Wiem że superkontinuum itd. ale cały urok światła laserowego polegał na tym, że w przeciwieństwie do innych źródeł światła np. diod z kolimatorem, światło lasera zawsze załamuje się tak samo (tzn po przejściu przez granicę ośrodków wiązka nadal jest równoległa), natomiast w przypadku światła nie laserowego, wiązka zostaje rozmyta.


    To takie szkolne podejście. Rzeczywista wiązka laserowa to nie pęk równoległych promienia a wiązka gaussowska, która zachowuje się w określony sposób (rozbieżność, dyfrakcja).


    Inaczej to ujmując - laser to czysta barwa, występuje tylko jedna długość fali (różna długość fali = różna barwa) i dlatego wiązka po załamaniu nie rozszczepia się.
  • #13
    cyclone4
    Level 16  
    Johnnyy wrote:

    Inaczej to ujmując - laser to czysta barwa, występuje tylko jedna długość fali (różna długość fali = różna barwa) i dlatego wiązka po załamaniu nie rozszczepia się.


    Oczywiście jest to twierdzenie błędne bo jak już wcześniej wspomniano istnieją lasery wielokolorowe, tzw. białe - wtedy wiązka się rozszczepia.
  • #14
    Johnnyy
    Level 16  
    cyclone4 wrote:
    Johnnyy wrote:

    Inaczej to ujmując - laser to czysta barwa, występuje tylko jedna długość fali (różna długość fali = różna barwa) i dlatego wiązka po załamaniu nie rozszczepia się.


    Oczywiście jest to twierdzenie błędne bo jak już wcześniej wspomniano istnieją lasery wielokolorowe, tzw. białe - wtedy wiązka się rozszczepia.


    Ja uważam i tak mnie uczono, że jest to zespół kilku laserów a nie jeden, dlatego uważam, że powyższe twierdzenie, które napisałem (nie wymyśliłem) jest jak najbardziej poprawne ;)
  • #15
    whyki
    Level 21  
    To wróćmy do podstawowego pytania - czy po zmieszaniu dwóch promieni światła laserów zielonego i czerwonego np. za pomocą pryzmatu, otrzymany promień nadal będzie promieniem laserowym?
    Ja uważam że nie.
  • #16
    c4r0
    Level 36  
    Laser to metoda otrzymywania światła. Laser z zasady swojego działania wytwarza światło spójne, zarówno czasowo jak i przestrzennie (względnie spójne - w porównaniu do np. żarówki. Jednak można mieć dwa lub więcej laserów i połączyć ze sobą ich wiązki, albo mieć laser gdzie w jednym rezonatorze zachodzi efekt laserowy na kilku długościach fali. Czy wtedy mamy światło laserowe? Moim zdaniem tak. W widmie jest kilka prążków itd, ale te wiązki można z powrotem rozdzielić i będzie "standardowe" światło laserowe.

    Laser biały to np. laser argonowo-kryptonowy. Laseruje na wielu liniach widmowych, które występują o rejonie koloru niebieskiego, zielonego (argon) i czerwonego (krypton) więc w sumie mamy wiązkę białą. Ale dalej światło powstaje w wyniku wzmocnienia przez wymuszoną emisję, więc dlaczego nie nazywać tego laserem i światłem laserowym?

    Generator superkontinuum to już coś innego bo jest to "przystawka" do lasera. Światło wychodzące z generatora ma małą spójność czasową (ma szerokie widmo, o szerokości nawet ponad 1um), ale ma wysoką spójność przestrzenną.
  • #18
    cyclone4
    Level 16  
    Johnnyy wrote:

    Ja uważam i tak mnie uczono, że jest to zespół kilku laserów a nie jeden, dlatego uważam, że powyższe twierdzenie, które napisałem (nie wymyśliłem) jest jak najbardziej poprawne ;)


    Nie mówię o zespole laserów w których wiązki są połączone a o jednym laserze który na wyjściu ma ciągłe widmo (prawie białe). Są takie lasery i można je kupić i co ciekawe w środku nie ma 100000 laserów złączonych w jeden :)
  • #19
    c4r0
    Level 36  
    Co do zagwozdek z nazewnictwem, spotkałem się jeszcze z problemem: czy laser azotowy bez rezonatora jest laserem? Niektórzy twierdzą, że jak nie ma rezonatora to jest to wzmacniacz optyczny a nie laser. Inni twierdzą, że jeśli takim czymś można wygenerować laserowy impuls światła o znacznej energii (czyli jeśli światło z emisji spontanicznej zostanie bardzo wzmocnione w czasie jednego przejścia przez ośrodek czynny) to można to nazwać laserem. Ja przychylam się raczej do tej drugiej opinii.
  • #20
    cyclone4
    Level 16  
    whyki wrote:
    To wróćmy do podstawowego pytania - czy po zmieszaniu dwóch promieni światła laserów zielonego i czerwonego np. za pomocą pryzmatu, otrzymany promień nadal będzie promieniem laserowym?
    Ja uważam że nie.


    Co to znaczy zmieszaniu? W jaki sposób, jakim urządzeniem? W najprostszym przypadku dostaniemy coś co będzie wyglądało jak zmieszane wiązki laserowe -- nadal będą się propagowały jak wiązki laserowe - tyle, że osobno.

    Czy jak zmieszasz dwa snopy światła z barwnych reflektorów teatralnych to czy mieszanina już nie będzie snopem światła? Jak nie, to czym będzie?
  • #21
    Johnnyy
    Level 16  
    cyclone4 wrote:
    Johnnyy wrote:

    Ja uważam i tak mnie uczono, że jest to zespół kilku laserów a nie jeden, dlatego uważam, że powyższe twierdzenie, które napisałem (nie wymyśliłem) jest jak najbardziej poprawne ;)


    Nie mówię o zespole laserów w których wiązki są połączone a o jednym laserze który na wyjściu ma ciągłe widmo (prawie białe). Są takie lasery i można je kupić i co ciekawe w środku nie ma 100000 laserów złączonych w jeden :)


    Może coś się ostatnio zmieniło, ale zawsze uważałem i uważam, że laser emituje tylko jedną długość fali co zupełnie wyklucza kolor biały.
  • #22
    c4r0
    Level 36  
    Johnnyy wrote:
    Może coś się ostatnio zmieniło, ale zawsze uważałem i uważam, że laser emituje tylko jedną długość fali co zupełnie wyklucza kolor biały.
    Przeczytaj mój post #16.
  • #23
    cyclone4
    Level 16  
    c4r0 wrote:

    Generator superkontinuum to już coś innego bo jest to "przystawka" do lasera. Światło wychodzące z generatora ma małą spójność czasową (ma szerokie widmo, o szerokości nawet ponad 1um), ale ma wysoką spójność przestrzenną.


    Są lasery z których wychodzi bezpośrednio cała oktawa optyczna (nie ma żadnych "przystawek") na przykład laser Ti:S z synchronizacją modów.

    Dodano po 1 [minuty]:

    Johnnyy wrote:
    cyclone4 wrote:
    Johnnyy wrote:

    Ja uważam i tak mnie uczono, że jest to zespół kilku laserów a nie jeden, dlatego uważam, że powyższe twierdzenie, które napisałem (nie wymyśliłem) jest jak najbardziej poprawne ;)


    Nie mówię o zespole laserów w których wiązki są połączone a o jednym laserze który na wyjściu ma ciągłe widmo (prawie białe). Są takie lasery i można je kupić i co ciekawe w środku nie ma 100000 laserów złączonych w jeden :)


    Może coś się ostatnio zmieniło, ale zawsze uważałem i uważam, że laser emituje tylko jedną długość fali co zupełnie wyklucza kolor biały.


    Dobrze, że nie wszyscy na uważają, bo byśmy nadal mieszkali w jaskiniach :)

    Dodano po 2 [minuty]:

    c4r0 wrote:
    Nie słyszałem o takich laserach. Może jakiś link?


    IdestaQE Octavius, Fianium czy NKT Photonics Super K (te dwa ostatnie to małe oszustwo, ale wiązka jest spójna więc jest to światło laserowe).
  • #24
    c4r0
    Level 36  
    cyclone4 wrote:
    c4r0 wrote:

    Generator superkontinuum to już coś innego bo jest to "przystawka" do lasera. Światło wychodzące z generatora ma małą spójność czasową (ma szerokie widmo, o szerokości nawet ponad 1um), ale ma wysoką spójność przestrzenną.


    Są lasery z których wychodzi bezpośrednio cała oktawa optyczna (nie ma żadnych "przystawek") na przykład laser Ti:S z synchronizacją modów.
    Tak, ale to nie jest generator superkontinuum. Ale rzeczywiście nie myślałem do tej pory o Ti:Sapphire, tylko że to jest laser impulsowy więc już w tym momencie rozumowanie na poziomie tego wątku jest zupełnie nieadekwatne, z uwagi na przebieg pola elektrycznego w wiązce światła generowanej przez taki laser :P Ale fakt, krótkie impulsy więc widmo szerokie, teoretycznie argument jest dobry.
  • #25
    cyclone4
    Level 16  
    c4r0 wrote:
    Tak, ale to nie jest generator superkontinuum.


    Co to znaczy, generator superkontiuunm i jaka jest jego definicja? W sumie w Ti:S są podobne mechanizmy co we włóknach PCF ale także ośrodek wzmacniający ma gain w szerokim zakresie więc mamy i laser.

    c4r0 wrote:

    Ale rzeczywiście nie myślałem do tej pory o Ti:Sapphire, tylko że to jest laser impulsowy więc już w tym momencie rozumowanie na poziomie tego wątku jest zupełnie nieadekwatne, z uwagi na przebieg pola elektrycznego w wiązce światła generowanej przez taki laser :P Ale fakt, krótkie impulsy więc widmo szerokie, teoretycznie argument jest dobry.


    Co z tego, że impulsowy? Ale jest to laser. Spełnia wszystkie wymogi światła laserowego. A skąd się biorą impulsy? Jak się rozłoży pole elektryczne emitowane z lasera impulsowego na widmo, to będzie szereg częstości monochromatycznych (równo odległych od siebie na skali częstości) i do tego każda taka składowa nie jest w żaden sposób modulowana (ma stałą amplitudę). A to, że w wyniki interferencji powstają impulsy... cóż, taka jest natura Wszechświata. :)
  • #26
    c4r0
    Level 36  
    cyclone4 wrote:
    Co to znaczy, generator superkontiuunm i jaka jest jego definicja? W sumie w Ti:S są podobne mechanizmy co we włóknach PCF ale także ośrodek wzmacniający ma gain w szerokim zakresie więc mamy i laser.
    Pisząc "generator superkontinuum" mam na myśli właśnie nieliniowy światłowód, który podłącza się do lasera. Z Ti:Sapphire wychodzi superkontinuum, więc w sumie można powiedzieć, że też jest on generatorem superkontinuum chociaż jest to coś innego niż to, co przychodzi mi na myśl jako pierwsze. Ale to kwestia nazewnictwa - masz rację.

    cyclone4 wrote:
    Co z tego, że impulsowy? Ale jest to laser. Spełnia wszystkie wymogi światła laserowego. A skąd się biorą impulsy? Jak się rozłoży pole elektryczne emitowane z lasera impulsowego na widmo, to będzie szereg częstości monochromatycznych (równo odległych od siebie na skali częstości) i do tego każda taka składowa nie jest w żaden sposób modulowana (ma stałą amplitudę). A to, że w wyniki interferencji powstają impulsy... cóż, taka jest natura Wszechświata. :)
    To właśnie miałem na myśli pisząc, że jest to dobry argument ;)