|
||||||
| أرشيف المنتدى هنا نقل الموضوعات المكررة والروابط التى لا تعمل |
|
|
أدوات الموضوع | ابحث في الموضوع | انواع عرض الموضوع |
|
|
|
#1
09-02-2011, 11:28 PM
|
||||
|
||||
من جماليات الخط العربى
لوحة امتزج فيها التوزيع اللوني مع قوة وجمال الحرف
 
__________________
 |
|
#2
09-02-2011, 11:41 PM
|
||||
|
||||
كيف يعمل التليفزيون؟
كيف يعمل التلفزيون Television  لنبدأ ببعض الملاحظاتالسريعة حول عمل الدماغ في رؤية الصور المتحركة حيث ان هناك حقيقتين للدماغ انبثقت منهما فكرة عملالتلفزيون. لنفترض انك تشاهد جزء من فيلم على شاشة التلفزيون أو شاشة الكمبيوتر ولنفترض ان جزء من هذا المشهد هو المبين في الشكل 1.  شكل 1 يبين على اليمين صورة لمشهد فيديو يعرض على شاشة التلفزيون، وعلى اليسار تكبير لجزء من الصورة  الحقيقة الثانية المرتبطة بعلاقة التلفزيون مع الدماغ هي أنك إذا قسمت أي مشهد متحرك إلى مجموعة متتابعة من الصور الثابتة ثمعرضت هذه الصور في تتابع سريع جدا سيقوم الدماغ بتجميعها ليعيد تكوين المشهدالمتحرك. على سبيل المثال لو قمت بالتحكم بجهاز الفيديو ليعرض المشهد ببطء شديد جداً فإنك تلاحظأن كل مشهد يختلف عن المشهد التالي اختلافا طفيفا وعند تحريك هذه المشاهد بسرعة مناسبة لتصل الى 15 اطار في الثانية فإن الدماغ سيقوم بتجميعها ليكون منها مشهد متحرك.لاحظ أن 15 اطار في الثانية هو الحد الأدنى المقبول حيث إن اقل من ذلك سيكون عرض الفيلم متقطع. عندماتشاهد التلفزيون فإن هاتين العمليتينتحدثان معا حيث يقوم دماغك بتجميع النقاط المختلفة لكل صورة ثابتة ليكون منها صورة كاملةثم يقوم بتجميع الصور الثابتة المتلاحقة ليكون منها مشهد متحرك. بدون هاتانالحقيقتان ما كان ليكون هناك تلفزيون بالشكل الذي نعرفه الآن. ولنتعرف الآن على فكرة عمل التلفزيون. أنبوبة أشعة المهبط cathode ray tube   الشكل 2 يوضح مكونات انبوبة أشعة المهبط  شكل 3 صورة لاجزاء انبوبة اشعة المهبط موضح بها الملفات النحاسية التي تولد المجال المغناطيسي التلفزيون الأبيض و الأسود   الشكل 4 مسار الشعاع الإلكتروني لمسح شاشة التلفزيون لرسم الصورة. التلفزيونات العادية تستخدم تقنية تسمى interlacing لمسح الشاشة حيث يمسح شعاع الالكترونات الشاشة 60 مرة في الثانية ولكنه يمر فقط بنصف الخطوط في كل مرة فمثلا يقطع الخطوط الفردية من أعلى الشاشةلأسفلها إلى أن ينتهي يعود للأعلى ليمر بالخطوط الزوجية و بالتالي فان كل خط يرسم 30 مرة كل ثانية. التقنية البديلة لذلك هي progressive scanning و فيها يرسم كلخط من خطوط الشاشة 60 مرة في الثانية و هي الأكثر استخداما في شاشات الكمبيوترلأنها تقلل الاضطراب. عندما تبث محطة الإرسال إشارة تلفزيونية لجهازك أو عندماتعرض فيلم من شريط فيديو فلابد للإشارة أن تشبك بالدوائر الالكترونية التي تتحكمبشعاع الالكترونات حتى يستطيع إن يرسم على الشاشة بدقة الصور التي تأتي من محطةالإرسال أو جهاز الفيديو. وهذا يعني أن الإشارة التي تصل لتلفزيونك لابد أن تحتويعلى ثلاث أجزاء مختلفة: Intensity information معلومات تتحكم بشدة شعاعالالكترونات إثناء رسمه للخطوط عبر الشاشة من اليسار لليمين. horizontal-retrace signal وهي التي تحدد الزمن الذي يجب عنده أن يعود الشعاعلليسار من جديد عند نهاية كل خط. vertical-retrace signal وهي إشارات ترسل 60 مرة في الثانية لتحرك الشعاع من الزاوية السفلية اليمنى للزاوية العلويةاليسرى.  الشكل 5 اجزاء اشارة التلفزيون المرسلة التلفزيون الملون تختلف شاشة التلفزيون الملون عن شاشة التلفزيون الأبيض والأسود في ثلاث أشياء هي على النحو التالي:  (2) الشاشة ليست مطلية بطبقةواحدة من الفسفور وإنما مغطاة بقطاعات أو نقاط من الألوان الأحمر والأزرق والأخضر كما في الشكل 6.  الشكل 6 يوضح طبقة الفسفور المكونة من الالوان الاساسية الثلاثة الأحمر والأخضر والأزرق   شكل 7 فكرة عمل قناع الظل لاظهار الالوان في التلفزيون الملون تختلف الإشارة التلفزيونية الملونة عن تلك المرسلة للتلفزيون الأبيض والأسود في أنها تحمل إشارة تشبع ضوئي الchrominance signal تنتج عن تحميل موجةجيبية ترددها 3.579545 ميجاهيرتز على إشارة التلفزيون الأبيض و الأسود الأصلية. هناتضاف ثمان دورات من هذه الموجة مباشرة بعد الإشارة الخاصة بتزامن المسح الأفقي والعمودي لشعاع الالكترونات و تكون هي مصدر اللون في الإشارة التلفزيونية حيث عندنهاية الدورة الثامنة تحدد اللون بمعرفة طور الموجة بينما درجة اللون تتحدد من شدةالموجة. الشكل 8 يوضح الاشارة التلفزيونية الملونة المرسلة.  شكل 8 يوضح الاشارة التلفزيونية الملونة المرسلة مصادر الإشارة التلفزيونية الآن بعد أن تعرفت على تركيب التلفزيون و عرفت مما تتكون الإشارةالتلفزيونية نكون قد وصلنا للجزء الأخير والذي سنتحدث فيه فقط عن الطرق المختلفةالتي تصل بها الإشارة التلفزيونية إلى جهازك والتي غالبا ما تعرفها و هي : الهوائي العادي أو ما يعرف باسم الانتينا و الذي يستقبل البث التلفزيوني من المحطاتالتقليدية.  جهاز الفيديو هذا في حالةاستقبال الإشارة من خلال محطة بث عادية لكن لو كنت ستشاهد البرنامج عن شريط فيديوفان جهاز الفيديو يحتوي على دائرة الكترونية تقوم بتحويل الإشارات الخاصة بالصورة والصوت المحفوظة على الشريط إلى إشارات مماثلة لتلك التي ترسلها محطات الإرسال ولكنها فقط تكون مناسبة لواحد من قنوات التلفزيون. تلفزيون الكوابل وتصل إليه إشارات تلفزيونيةعن طريق الكوابل إلىجهاز الرسيفر ليفك شيفرتها و تذهب إلى مدخل الانتينا التقليديبعد ذلك. في تلفزيون الكوابل يكون هناكعدد كبير جدا من القنوات التي تنتقل إشاراتها عبر الكابل إلى بيتك و لكن الشاراتتكون مشفرة بحيث تحتاج إلى ما يسمىجهاز الرسيفر ليفك شيفرتها ويحولها إلى إشارةتلفزيونية عادية ثم تدخل إلى جهاز تلفزيونك من خلال مدخل الهوائي العادي إلى إحدىالقنوات فقط. Large satellite dish antennaوهي الأطباق التي تعتمد على الأقمارالصناعية وقد يصل قطرها ما بين 6-12 قدم. في الأطباق لكبيرة المعتمدة على الأقمار الصناعية فانك في البدايةتوجه الطبق إلى احد الأقمار الصناعية ثم تختار احد القنوات التي يبثها ثم يقومجهاز الرسيفر باستقبال الإشارة ويفك شيفرتها و يحولهه لإشارة تلفزيونية عاديةتستقبلها احد محطات تلفزيونك. Small satellite dish antennaوهيذات قطر صغير ما بين 1-2قدم في حالة الأطباق الصغيرة فان الإشارات التلفزيونيةتشفر وتحول إلى ملفات MPEG-2 ترسل إلى الأرض حيث يقوم جهاز الرسيفر بجهد كبير لفكشيفرتها و تحويلها إلى إشارة تلفزيونية يدركها جهازك. ربما تكون الآن قد شعرتبالملل فمشاهدة ذلك الجهاز الجميل و متابعة برامجه المسلية لم تكن بحاجة لكل هذاالجهد لفهم كيف يعمل ولكن أحيانا حين نفهم بعض الأشياء تعجبنا أكثر وربما نحبهاأكثر.
__________________
|
|
#3
09-02-2011, 11:43 PM
|
||||
|
||||
كيف تعمل الطائرة العمودية "الهيليكوبتر
كيف تعمل الطائرة العمودية "الهيليكوبتر"    مقارنة بين وسائل النقل المعروفة لفهم كيف تعمل طائرة الهيليوكبتر ولماذا فكرتها معقدة بعض الشيء، سنقوم بمقارنتها بوسائل النقل المختلفة مثل القطار والسيارة والطائرة. وسوف نعرف في النهاية لماذا تميزت الهيليوكبتر بمرونتها. لنبدأ بوصف حركة القطار، فالقطار وسيلة نقل سهلة القيادة وذلك لانه يوجد فقط اتجاهين للحركة الاتجاه الامامي او الخلفي، يحتوي القطار على نظام ايقاف "فرامل" لايقاف القطار في الاتجاهين ولكن لا يحتوي على عجلة قيادة حيث ان حركة القطار محكومة بالقضبان الحديدية التي تغير اتجاه القطار تبعاً لتصميمها.  ولأن القطار يتحرك في اتجاهين فإن قائد القطار يمكنه السيطره عليه باستخدام يد واحدة فقط. أما في حالة السيارة فإنه تتحرك للأمام والخلف مع امكانية ان تغير مسارها لليمين واليسار في كلا الاتجاهين.    ولكن الطائرة لا تحتاج ان تتحرك للخلف ولهذا فإن الطائرة تتحرك في خمس اتجاهات في حين ان السيارة تتحرك في اربعة اتجاهات. إن المقدرة على الحركة للأعلى والاسفل يضيف بعد جديد للحركة يجعل الطائرة مختلفة تماماً عن السيارة. وللتحكم في الحركة للأعلى وللاسفل فإن الطائرة تزود بمقوض على شكل عصا الالعاب joystick تتحرك للامام والخلف ولليمين واليسار بدلا من عجلة القيادة الدائرية الثابتة التي تتحرك لليمين واليسار فقط. كما يوجد دواستين للتحكم في حركة ذيل الطائرة والعجلات. لذلك يستطيع قائد الطائرة التحليق بالطائرة والسيطرة عليها باستخدام يداً واحدة وقدمين. ولكن في طائرة الهيليوكبتر فإنها تستطيع القيام بثلاثة اشياء اضافية لا توجد في الطائرة العادية وهذه هي: 
 أجزاء الهيليوكبتر تتكون الهيليكبتر من عدة أجزاء وهي موضحة في الشكل التخطيطي التالي:  أجزاء طائرة الهيليكوبتر سوف نركز على أهم الاجزاء فيها بالشرح والتفصيل. (1) المروحة الرئيسية   شكل تخطيطي يوضح المروحةا الرئيسية ومروحة الذيل (2) المروحة المضادة للازدواج  الحركة الانتقالية لكي تتحرك الهيليكوبتر إلى الأمام فإنها تتحول نوعا ما إلى طائرةعادية، أي أنها تحدث ميلا إلى الأمام في المستوى الذي تدور فيه المروحة. وعندئذ، فإن المروحة الرئيسية تولد قوة شد إلى الإمام،مع استمرارها في المساعدة على توازن الهيليكوبتر . وواضح أنه إذا مال مستوى الدوران إلى الخلف أو إلى أحد الجانبين فإن الهيليكوبتر تتحرك إلى الخلف أو إلى أحد الجانبين . كما أنه يمكن تحريك الهيليكوبتر إلى الأمام، بتغيير معدل حركة شفراتالمروحة الرئيسية ويتم هذا التغيير عن طريق رافعة تسمى " جهاز التحكم فيالحركة الدوارة".  مخطط توضيحي لتركيب أجزاء المروحة الرئيسية   صورة للمروحة الرئيسية توضح الأذرع الختلفة التي تتحكم في تغير مستو دوران المروحة بالنسبة للمستوى الأفقي، كما تظهر في الصورة الطبقتين الثابتة والمتحركة الهبوط ما الذي يجب على قائد الهيليكوبتر أن يفعله ليهبط بها بعد أن تصل فوقهدفها؟ إن الأمر بسيط. كل ما عليه أن يفعله، هو تقليل قوة الحمل فيالمروحة الرئيسية . ولكي يفعل ذلك، فإنه يعمل على تغيير معدل حركة شفرات المروحة . ومنالناحية العملية، فإنه يعدل بذلك زاوية اصطدام الشفرات بالهواء . وبهذهالطريقة تقل قوة الحمل، وإذا صارت هذه الأخيرة أقل من وزن الهيليكوبتر،هبطت هذه من تلقاء نفسها . فإن الهيليكوبتر تصعد إذا زادت قوة الحمل علىوزنها، وتهبط إذا زاد وزنها على قوة الحمل وتظل ثابتة في الهواء إذا تساوتقوة الحمل مع وزنها . وتعود فنكرر أن قوة الحمل تتوقف على معدل حركة شفراتالمروحة الرئيسية . التحليق يمكن ان يقوم الطيار بتثبيت الهيليوكبتر في الجو وذلك بالتحكم في سرعة دوران المروحة الرئيسية للوصول الى السرعة المطلوبة للحفاظ على توازنها في الجو وهذا يتطلب مهارة كبيرة من القائد. استخدامات الهيليكوبتر  مزايا الهيليكوبتر وعيوبها إلى جانب ما للهيليكوبتر من مزايا رائعة فإن لها أيضا بعض العيوب ، فيالوقت الحاضر على الأقل . فهي أولا جهاز دقيق معقد في تشغيله وصعب التوجيه . وعلاوة على ذلك، فهي جهاز يتطلب محركا أقوى كثيرا مما يلزم لطائرة عادية تماثلها في الوزن والقدرة . 
__________________
|
|
#4
09-02-2011, 11:47 PM
|
||||
|
||||
كيف تعمل طائرة الأ****ي Apache  تحدثنا في مقال سابق بعنوان كيف تعمل طائرة الهيليوكبتر والامكانيات العديدة لهذه الطائرة وكيف تطير وتحلق في الجو، أما في موضوعنا اليوم فسوف نتحدث عن الطراز الحربي لطائرة الهيليوكبتر والذي يعرف باسم طائرة الأ****ي Apache التي تعد الافضل تطوراً في منظومة الاسلحة الحربية والتي يمكن ان نطلق عليها اسم الدبابة الجوية التي تتحمل الظروف الجوية القاسية سواء بالليل او بالنهار، وذلك لما تحتويه من تقنيات عديدة جعلت منها المقاتلة الاكثر شراسة وخطورة على القوات البرية في المواجهات والمعارك الحربية.  سوف نقوم بشرح مفصل لطائرة الا****ي مع التركيز بالشرح على نظام الطيران ونظام الاسلحة ونظام المراقبة ونظام الدفاع فيها. وكل نظام من هذه الانظمة عبارة عن تكنولوجيا مستقلة بذاتها ولكنها تعمل مع بعضها البعض لتعطي قدرات هائلة لمقاتلة حربية خطيرة.     مخطط للأجزاء الرئيسية في طائرة الأ****ي   صورة لطائرة ا****ي وقد تم تفكييك المروحة لتسهل عملية نقلها  طائرة الأ****ي AH-64A هي إحدى منتجات شركةبوينغ،تعتبر طائرة الهجوم الرئيسية للجيش الأمريكي. فهي عبارة عن سلاح محمولجوا، ذات ردود افعال سريعة، بحيث تستطيع أن تهاجم من مسافات قريبة أو فيالعمق، بحيث تكون قادرة على التدمير، و الإخلال بقوات العدو. تم تصميمالأ****ي بحيث تكون قادرة على العملليلا ونهارا، و بجميع الظروف المناخية. و تستعمل الأ****ي عدة انواع من الأسلحة وهي على النحو التالي: صواريخ الجحيم HellFire  صاروخ من نوع Hellfire اطلق من طائرة ا****ي في أحد التدريبات  نظام توجه صوواريخ hellfire صممت هذه الصواريخ لتكون موجه بواسطة اشعة الليزر حيث يقوم الطيار المسؤول عن المدفعية باطلاق شعاع ليزر باتجاه الهدف على الارض على شكل نبضات متقطع تعني اشارة مشفرة.  صاروخ Hellfire وتظهر اجنحة التوجيه  صاروخ موجه بالليزر ينطلق في اتجاه الهدف  الصواريخ والمدفع الرشاش بالاضافة الى صواريخ hellfire فإنه في بعض الاحيان يتم تثبيت صاروخين أخرين بدلاً من صاروخين من نوع hellfire ويسمى بصواريخ 2.75inch aerial وهذين الصاروخين يمكن اطلاقهم واحد تلو الأخر او اطلاق مجموعة من الصواريخ مرة واحدة حسب الغرض من ذلك.  على اليمين نشاهد قاذفة الصواريخ وبجانبه حاملة صواريخ Hellfire لطائرة ا****ي من طراز AH-64A وفي حالة قرب الطائرة من الهدف تصبح تلك الصواريخ عديمة الفائدة ولا جدوى من استخدامها فيعتمد الطيار المدفعي على مدفع رشاش اوتوماتيكي عيار 30mm مثبت اسفل الطائرة وفي مقدمتها، ويقوم الطيار المدفعي بتوجيه الرشاش في اتجاه الهدف باستخدام كمبيوتر متطور يتحكم في موقع الرشاش واتجاهة.  المدفع الرشاش اسفل مقدمة الطائرة من طراز ا****ي AH-64A    كابينة القادة وفيها القسم الأمامي للمدفعي والقسم الخلفي لقائد الطائرة ونلاحظ ان القسم الخلفى مرتفع عن القسم الأمامي لكي يتكن قائدة الطائرة من الرؤية بوضوح.  داخل كابين القيادة في طائرة الا****ي   طائرة ا****ي من طراز longbow ويظهر الرادار اعلى الطائرة   صورة توضح المجسات المختلفة لطائرة الا****ي كما ان الطيار او المدفعي يمكنه توجيه الكاميرا في اي اتجاه بمجرد تحريك رأسه للنظر إلى منطقة او مشهد اخر فتتحرك الكاميرا المثبته على الا****ي بنفس الاتجاه لتنقل ما يريد المدفعي مشاهدته عبرها.  صورة للخوذة التي يرتديها المدفعي ولاحظ العدسة المثبتة على العين اليمنى  افضل وسيلة لطائرة الا****ي للحماية هو ان تكون بعيدة عن مرمى النيران، هذا بالاضافة الى امكانية الا****ي ان تطير بقرب سطح الارض والاختفاء خلف اي جسم على الارض كلما كان ذلك ممكناً، كما انها مصممة للتخفي عن نظام رادار القوات المعادية باستخدام نظام تشويه يعمل على اخفاء وخداع راردار العدو فلا يمكن رصدها عبر الرادار.   
__________________
|
|
#5
12-02-2011, 06:04 PM
|
||||
|
||||
__________________
|
|
#6
09-02-2011, 11:57 PM
|
||||
|
||||
كيف تعمل الكاميرا؟
كيف تعمل الكاميرا؟ لاشك أن التصوير الفوتوغرافي يعتبر واحد من أهم الاختراعات التي شهدها تاريخ البشرية، فالتصوير الفوتوغرافي في الحقيقة ينقل الينا مشاهد مختلفة من العالم يبعد عنا آلاف الأميال مكانياً وعبر مختلف الأزمان. وتقوم الكاميرا بعملية التصوير لالتقاط مشاهد من حياتنا تبقى لسنين.  كاميرا غير أتوماتيكية من بينتاكس ويكمن سر التقاط الصورة باستخدام الكاميرا في ضبط وتجميع الأجزاء الثلاثة، فيقوم الجزء البصري بتجميع الضوء المنعكس من الجسم المراد التقاط صورة له وإدخال كمية محسوبة من الضوء يتحكم فيها عمل الأجزاء الميكانيكية لتسقط على الفيلم الذي بدوره يخزن معالم الصورة في شكل تغيرات كيميائية لمادة الفيلم. هذا باختصار وللتوضيح سنقوم بشرح تفصيلي لما سبق. ولكن قبل ذلك يجب أن نعلم أن هناك أنواع مختلفة للكاميرات فمنها الكاميرات اليدوية (غير الأتوماتيكية) وهناك الكاميرات الاتوماتيكية والكاميرات الفورية وكاميرات الديجيتال الرقمية، وحتى نوضح فكرة عمل الكاميرا سنتعامل في البداية مع الكاميرات اليدوية والتي تعرف بالانجليزية بـ manual single-lens-reflex (SLR)على ان يتم شرح فكرة عمل الأنواع الأخرى فيما بعد. تعتمد فكرة الكاميرا اليدوية على أن المصور المستخدم للكاميرا يرى من خلال الكاميرا بالضبط المشهد الذي يراه الفيلم، ويمكن للمصور ضبط كل التفاصيل الخاصة بالكاميرا والتحكم بكل جزئياتها قبل التقاط الصورة، وحيث أن التدخل الإلكتروني في تشغيل الكاميرا قليل جداً فإن شرح فكرة عمل هذا النوع يمكن القارئ من الأستفادة أكثر في فهم معمق لفكرة عمل الكاميرات. الأساس الفيزيائي للتصوير الجزء البصري في الكاميرا هو العدسة والتي هي ببساطة جزء كروي من الزجاج، تقوم العدسة بتجميع الأشعة الضوئية المنعكسة من الجسم المراد تصويره وتكوين صورة لهذا الجسم. ولكن السؤال هو كيف تقوم العدسة الزجاجية بهذا العمل وما هو الأساس الفيزيائي لذلك؟الضوء ينتقل من وسط الهواء (الفراغ) إلى وسط مختلف مثل الزجاج (العدسة هنا) فيحدث انحناء للضوء نتيجة لظاهرة فيزيائية تدعى انكسار للضوء Refraction نتيجة لاختلاف سرعة الضوء في الفراغ عنه في الزجاج حيث تكون سرعة الضوء أكبر مايمكن في الفراغ وتقل عند عبورها لأي وسط آخر. ولمزيد من الفهم لظاهرة انحناء الضوء نتيجة لظاهرة الانكسار دعنا نتأمل في المثال التالي: تخيل انك تدفع عربة بقوة منتظمة كما في الشكل أدناه، وحيث أن القوة التي تدفع بها العربة منتظمة أي ثابتة فإن سرعة العربة ستكون ثابتة ايضا، هذا إذا كان الوسط الذي تتحرك فيه العربة متجانساً أي له طبيعة منتظمة كأن تدفع العربة على الرصيف. ولكن ماذا يحدث لو بدأت تدخل بالعربة على أرض عشبية؟ فإن العربة سوف تقل سرعتها حيث ان قوة الاحتكاك تصبح اكبر ولهذا تحتاج ان تزيد قوة الدفع لتحافظ على نفس السرعة التي كانت على الرصيف. والآن تخيل أنك قمت بدفع العربة إلى الأرض العشبية بزاوية فإن شيئاً آخر سيحدث! حيث إن العجلة اليمين للعربة تدخل إلى منطقة الأرض العشبية قبل العجلة اليسار فإن العجلة اليمين تقل سرعتها بينما العجلة اليسار لازالت محتفظة بسرعتها الأصلية، وهذا سيؤدي الي انحراف العربة إلى اليمين نتيجة لاختلاف سرعة العجلتين للعربة.  شرح ظاهرة انحناء الضوء نتيجة لظاهرة الانكسار  التركيز أو التبئير Focus وجدنا في الشرح السابق أن الصورة تتكون بواسطة الضوء النافذ عبر العدسة المجمعة، وتعتمد خصائص الصورة على مسار الضوء الذي ينفذ عبر العدسة والذي يعتمد على:تتغير زاوية سقوط الضوء على العدسة بتقريب الجسم من العدسة او إبعاده. والشكل التوضيحي التالي يوضح صورة الجسم (قلم الرصاص في الشكل) فعندما يكون القلم قريباً من العدسة تكون زاوية السقوط أكثر حدة منها عندما يكون القلم بعيداً عن العدسة. وينتج عن ذلك انه في حالة الجسم القريب من العدسة فإن الضوء النافذ يتم تجميعه على مسافة بعيدة بينما عندما يكون الجسم بعيداً عن العدسة فإن الضوء النافذ يتم تجميعه على مسافة قريبة. وهذا يعني أن مجموع زوايا الانحناء الكلي للضوء قبل سقوطه على العدسة وبعد نفاذه يبقى ثابتاً.  والخلاصة هي أن الضوء الساقط من مصادر قريبة من العدسة يتجمع بعيدا عنها، والضوء الساقط من مصادر بعيدة يتجمع على مسافة قريبة من العدسة. بمعنى آخر تتكون الصورة بالقرب من العدسة عندما يكون الجسم بعيدا عن العدسة والعكس صحيح. يمكنك أن تجرب هذه الظاهرة بوضع عدسة قراءة بين شمعة وجدار الغرفة باستخدام شمعة وعدسة قراءة فتشاهد تكون صورة مقلوبة للشمعة على الجدار، ولكن الصورة لا تكون واضحة تماماً حيث لا تكون معالمها واضحة وتظهر على الجدار مشوهة وهذا يعني أن صورة الشمعة لا تسقط بالضبط على الجدار فتحتاج إلى تحريك العدسة قليلاً لإظهار الصورة بأوضح شكل لها وهذا ما يعرف بالتبئير أو تركيز الصورة Focus.  وفي الكاميرا اليدوية نقوم بنفس الشيء عندما نحرك عدسة الكاميرا في التجويف الخاص بها لنحصل على أوضح صورة حيث تتحرك العدسة لتغير المسافة بينها وبين الفيلم. وعند إيجاد الموضع الدقيق للعدسة نقول أنه تم ضبط التبئير In Focus فنحصل على صورة واضحة. (الكاميرات الأوتوماتيكية تقوم بالتبئير بطريقة إلكترونية سنشرحها في مقال آخر). العلاقة بين شكل العدسة وحجم الصورة لاحظنا أن العدسة تعمل على انحناء الضوء الساقط عليها بزاوية محددة لا تعتمد على زاوية السقوط ولكن تعتمد على شكل العدسة المستخدمة. فالعدسة ذات الشكل الكروي الأكثر تحدباً تكون زاوية انحناء الضوء لها أكبر، وهذا له الأثر على تكوين صور أقرب إلى العدسة، بينما العدسات التي لها سطح كروي أقرب إلى السطح المستوي فإنها تكون صورة بعيدة نسبياً عن العدسة.زيادة المسافة بين العدسة والصورة يعمل على تكبير حجم الصورة المتكونة مثلما لو كان عندك بروجكتور وقمت بإبعاده عن الحائل فإن الصورة ستكبر بزيادة المسافة بين البروجكتور والحائل حيث يعمل ذلك على انتشار الضوء على مساحة أكبر كلما زادت المسافة، وهذا ما يحدث في الكاميرا ولكن مع اعتبار أن مساحة الفيلم التي تستقبل الصورة ثابتة، فهذا يعني ان زيادة المسافة بين العدسة والصورة سيتيح للفيلم التركيز على جزء محدد من الصورة وهو ما يعرف بالتكبير Magnification ، وفي الكاميرات المتخصصة يتم تزويدها بمجموعة مختلفة من العدسات لتتيح للمصور تغيير التكبير للمشهد المراد تصويره. قدرة التكبير للعدسة المستخدمة في الكاميرا تحدد بالطول البؤري Focal Length وهو المسافة بين العدسة والصورة عندما يكون عندها الجسم بعيداً جداً، ويحدد البعد البؤري عن طريق تكوين صورة للقمر فالمسافة بين صورة القمر والعدسة تحدد البعد البؤري لها.  تخزين الصورة هذا هو الجزء الكيميائي في فكرة عمل الكاميرا وهو عبارة عن الفيلم، ويكون دور الفيلم في الكاميرا بمثابة الوسيلة التي تخزن فيها الصورة لنتمكن من طباعتها فيما بعد والاحتفاظ بها. وتعتمد فكرة تخزين محتويات الصورة على الفيلم على التغيرات الكيميائية التي يحدثها الضوء على مكونات الفيلم. حيث يتكون الفيلم من حبيبات دقيقة حساسة للضوء موزعة على شريحة بلاستيكية، وعندما تتعرض تلك الحبيبات للضوء تحدث تفاعلات كيميائية تحدث تغيرات لتلك الحبيبات التي تعرضت للضوء وتترك الباقي بدون تغيير، فهكذا يكون الفليم قد اختزن محتويات الصورة ونحتاج إلى طريقة كيميائية أخرى لإظهار الصورة ومن ثم طباعتها. سيتم تخصيص موضوع مفصل لفكرة عمل الفيلم لا مجال لشرحها هنا حتى لا نبتعد عن موضوعنا. إلتقاط الصورة تحدثنا فيما سبق عن الفكرة الأساسية لعملية التصوير الفوتوغرافي والتي تتلخص في تكوين صورة باستخدام عدسة مجمعة، وتخزين الصورة على شريحة من مواد حساسة للضوء. هذا باختصار فيما يتعلق بعملية التصوير ولكن لاخذ صورة واضحة ودقيقة فإن هناك العديد من أدوات التحكم الي لابد من القاء مزيد من الضوء عليها.بداية لا يمكن أن تتكون الصورة إلا بعزل الفيلم عن الضوء تماماً حتى اللحظة التي نقوم فيها بالتقاط الصورة حيث نسمح في تلك اللحظة للضوء بالسقوط على الفيلم، ولهذا فإن جزء الكاميرا الداخلي عبارة عن صندوق مظلم مغلق بواسط غالق يسمى Shutter يفتح ويغلق بين العدسة والفيلم. وكلمة كاميرا هي يونانية الأصل وتعني حجرة مظلمة. وتكمن عملية الحصول على صورة واضحة في التحكم بكمية الضوء التي تسقط على الفيلم، فكمية ضوء عالية تعني تعني تسليط ضوء أكثر من اللازم على حبيبات الفيلم الحساسة فتظهر الصورة بدون معالم أي نحصل على هالة بيضاء محل الصورة، وإذا كان الضوء أقل من المطلوب فإن حبيبات اقل من اللازم لا تكفي لإظهار الصورة ونحصل على صورة معتمة تقترب إلى السواد. وفي الشرح التالي سنوضح كيفية تحكم الكاميرا بكمية الضوء. التحكم في كمية التعريض إن المقصود في التحكم في كمية التعريض Exposure هي التحكم في كمية الضوء اللازمة لاظهار صورة واضحة وهذا يتم من خلال التحكم في
أولاً التحكم في كمية الضوء الذي ينفذ من العدسة إلى الفيلم لزيادة وإنقاص كمية الضوء الذي يعبر من العدسة نقوم بتغيير فتحة العدسة Aperture وهو عبارة عن شرائح رقيقة من المعدن في صورة أقراص دائرية يمكن أن تغلق وتفتح معطية فتحة يمكن التحكم في نصف قطرها وتكون مثبتة خلف العدسة تماماً وهي تشبه حدقة العين التي تتسع وتضيق حسب كمية الضوء التي تتعرض لها العين. فعندما تكون فتحة العدسة ضيقة تكون كمية الضوء قليلة، وإذا كانت فتحة العدسة واسعة فإن كمية ضوء أكثر تنفذ إلى الفيلم.  يتم التحكم في الفترة الزمنية لتعريض الفيلم للضوء من خلال سرعة الغالق Shatter Speed، ومعظم الكاميرات يدوية التحكم تستخدم حاجز مكون من شريحتين كل شريحة لها نفس مقاس الفيلم، قبل التقاط الصورة تكون الشريحة الأولى أمام الفيلم مغلقة فنضمن أن يكون الفيلم معزولاً تماماً عن الضوء، وعند التقاط الصورة تنزلق الشريحة الأولى بسرعة معينة لتسمح للضوء بالنفاذ إلى الفيلم وبعدها تنزلق الشريحة الثانية لتحجب الضوء عن الفيلم. اضغط على الزر على يسار اسفل الصورة لمشاهدة فكرة عمل الغالق ولاحظ حركة الحاكز الأول ثم الحاجز الثاني.   (لمزيد من الوضوح اضغط على الصورة لرؤيتها بحجمها الطبيعي) لنقوم الآن بتجميع ماسبق ونشرح آلية عمل الكاميرا لتوجيه الضوء إلى الفيلم لالتقاط الصورة. آلية عمل الكاميرا اليدوية هناك نوعان من الكاميرات المستخدمة النوع الأول هو الكاميرات اليدوية والنوع الثاني هو الكاميرات الاوتوماتيكية أو ما يعرف بمصطلح صوب والتقط الصورة Point-and-Shoot، ويختلف النوعان في الطريقة التي يرى بها المصور المشهد، ففي الكاميرات الأتوماتيكية يعمل المنظار عمل نافذة خارجية في الكاميرا حيث يكون مسار الضوء الذي يعطى صورة المشهد عبر المنظار مختلف عن مسار الضوء الذي يسقط على العدسة ومن ثم على الفيلم. لذا فإن المنظار في هذا النوع يعطي صورة تقريبية للمشهد الذي سيتم تصويره على الفيلم ولكن في نوع الكاميرات اليدوي يكون المسار الضوئي الذي يعطي صورة المشهد عبر المنظار هو نفسه الذي جمعته عدسة الكاميرا ليسقط على الفيلم بمجرد الضغط على زر تحريك الغالق. نرى في الشكل التوضيحي التالي مسار الشعاع الضوئي الذي يحمل تفاصيل المشهد المراد تصويره حيث يسقط الضوء على مرآة مثبتة بين العدسة والغالق حيث تقوم المرأة بعكس الشعاع الضوئي ليسقط عموديا على شاشة شفافة ومن ثم على مجموعة من المرايا لتوجيه الضوء للمنظار.  عندما نضغط على زر أخذ الصورة فإن الكاميرا مباشرة تقوم بلف المرآة لتبتعد عن مسار الضوء وعند لف المرآة فإنها ستشغل الغالق ليفتح الطريق للضوء ليسقط على الفيلم، تعود المرآة إلى مكانها بمجرد عود الغالق، والمستخدم لهذا النوع من الكاميرات سيعرف الآن لماذا تختفي الصورة من المنظار لحظة التقاط الصورة. وللعلم لا يستخدم الكاميرات اليدوية الا المصورون الممحترفون لما يتطلب استخدامها من مهارات ذاتية عديدة للحكم على الصورة قبل التقاطها وضبط كل المقاييس المناسبة لكل ظرف على الكاميرا لالتقاط صورة في افضل حالاتها. أما في أيامنا هذه وللتسهيل على الكثير من المستخدمين غير المتمرسين على التصوير فقد تم دمج التصوير اليدوي والتصوير الأوتوماتيكي في نفس الكاميرا ليترك المجال للمستخدم لاختيار الوضعية المناسبة لأخذ الصورة. وقبل ان ننتهي من هذا المقال يجب التنويه على أن الكاميرا الأوتوماتيكية تعمل بنفس الآلية إلا أن ميكروبروسسور يقوم بمهمة المصور المحترف في ضبط المعايير الخاصة بجودة الصورة وذلك معتمداً على نظام للتبئير الأوتوماتيكي والذي يغذي الكاميرا بالمعلومات حول ضبط الإضاءة وسرعة الغالقة وفتحة العدسة.
__________________
|
|
#7
10-02-2011, 12:02 AM
|
||||
|
||||
|
كيف يعمل جهاز الرؤية الليلية؟
كيف يعمل جهاز الرؤية الليلية؟ من المعروف أن عملية الرؤية تتم بواسطة انعكاس أشعة الضوء المرئي من الجسم الذي ننظر إليه على أعيننا والتي بدورها تكون صورة للجسم على شبكية العين وتنتقل معلومات الصورة من خلال الألياف البصرية إلى الدماغ ليترجم صورة الجسم. ومن هنا فإن عملية الرؤية تعتمد اساساً على اشعة الضوء المرئي سواء كان مصدره اشعة الشمس أو مصابيح الإضاءة الكهربية. ولهذا السبب فإن في الظلام لايمكن للعين رؤية الاشياء لعدم توفر الضوء المرئي المنعكس من الجسم إلى العين. السؤال الآن كيف يمكن تحسين مدى الرؤية في الظلام؟ للإجابة على هذا السؤال يجب أن نلقى بعض الضوء على الطيف الكهرومغناطيسي الذي يحيطنا، وإن مانراه من ألوان هو جزء بسيط من الطيف الكهرومغناطيسي كما هو واضح في الشكل.  الاشعة تحت الحمراء تقسم إلى ثلاثة مناطق كما تقسم الاشعة المرئية إلى سبعة ألوان مختلفة (ألوان الطيف المعروفة) وهذه المناطق الثلاثة لطيف الاشعة تحت الحمراء هي: المنطقة القريبة من الاشعة تحت الحمراء Near-infrared وهي أقرب مايمكن من الطيف المرئي والتي يبلغ مداها من 0.7 مايكرون إلى 1.3 مايكرون. المنطقة الوسطى Mid-infrared وهي المنطقة من الطيف الكهرومغناطيسي في المدى 1.3 مايكرون إلى 3 مايكرون. وهذه الاشعة المستخدمة في أجهزة التحكم عن بعد الرموتكنترول. الاشعة الحرارية Thermal-infrared وهي التي تحتل أكبر مدى من الطيف الكهرومغناطيسي من 3 مايكرون إلى 30 مايكرون. الاشعة الحرارية Thermal-infrared هي اشعة تنبعث من الاجسام نتيجة لدرجة حرارتها وليست أشعة تنعكس عن الاجسام. ويعود انبعاث الاشعة الحرارية في منطقة الأطياف تحت الحمراء من اثارة الذرات المكونة للجسم عند درجات حرارة فوق الصفر المطلق وعودتها إلى حالة عدم الاثارة وهذا يسبب إلى انطلاق الاشعة الكهرومغناطيسية في المنطقة تحت الحمراء. حيث أن الذرات في حالة اثارة مستمرة excitation إلى مستويات الطاقة العليا excited level ثم عودتها إلى مستوى الطاقة الأرضي ground-state energy level. الذرة ومستويات الطاقة عند اكتساب الكترونات الذرة طاقة نتيجة لدرجة حرارتها تنتقل إلى مدارات ذات طاقة اعلى ثم ما تلبث وأن تعود إلى مستوى الطاقة الاساسي Ground Stateمطلقة الطاقة التي اكتسبتها في صورة طيف كهرومغناطيسي في منطقة الاشعة تحت الحمراء بطول موجي يتراوح من 3 مايكرون إلى 30 مايكرون حسب درجة الاثارة. فعلى سبيل المثال عند تسخين ملعقة على لهب تبدأ درجة حرارة الملعقة بالازدياد وينتج عند كل درجة حرارة انبعاث للاشعة تحت الحمراء (الحرارية) إلى أن تصل درجة الحرارة إلى حد معين تبدأ فيه الملعقة بالتوهج ويحمر لونها وهنا نكون قد دخلنا في الأطوال الموجية المرئية لأن درجة الحرارة تقترب من 500 درجة مئوية وتصل أقصى درجات التوهج عندما يصبح لون المعلقة قريبا من اللون الأبيض (اكثر من 1000 درجة مئوية). نستنتج من ذلك أن كل جسم يشع طيف كهرومغناطيسي عند درجات الحرارة فوق الصفر المطلق وكلما ازدادت درجة الحرارة ازدادت درجة الاثارة وهذا يوؤدي إلى انبعاث طيف كهرومغناطيسي يكون في منطقة الاشعة تحت الحمراء عند درجات الحرارة المنخفضة وكلما ازدادت درجة الحرارة اقترب الطيف المنبعث إلى الطيف المرئي. ومن هنا تعتمد فكرة الرؤية الليلية على الاشعة تحت الحمراء (الحرارية) المنبعثة من الأجسام، وهذا ما سنقوم بشرحه الآن....... كيف تعمل أجهزة الرؤية الليلية 
 يوضح الشكل التالي درجة وضوح الرؤية في ثلاث حالات مختلفة (من اليمين) رؤية بواسطة ضوء النهار وتليها صورة للرؤية الليلية بواسطة مصابيح السيارة ويليها صورة ليلية بستخدام كاميرا تعمل بالاشعة تحت الحمراء الحرارية. أنواع اجهزة الرؤية الليلية يمكن تقسيم اجهزة الرؤية الليلية إلى ثلاثة أقسام هي: التلسكوب Scopes وهي الاجهزة التي تثبت على الاسلحة لاصابة الاهداف الليلية أو التي تحمل باليد للانتقال من الرؤية الليلية إلى الرؤية الطبيعية. المنظار Goggles وهي في الغالب ما تثبت على الرأس وتستخدم للتجول بواسطتها خلال الليل. الكاميرا Cameras وهي تشبه كاميرا الفيديو التقليدية ولكن تعتمد على التصوير بواسطة الاشعة تحت الحمراء وتستخدف في طائرات الهيلوكوبتر أو مراقبة الابنية. التلسكوب Scopesالمنظار Goggles   DARK INVADER Multi-purpose PocketscopeDARK INVADER Night-vision Goggles 4501 الكاميرا Cameras  Stealth 301 Series Day/Night Video Camera استخدامات اجهزة الرؤية الليلية للاجهزة الرؤية الليلية العديد من التطبيقات مثل التطبيقات في المجالات العسكرية وفي الابحاث الجنائية وفي رحلات الصيد الليلية وفي البحث عن الاشياء المفقودة وفي التسلية وفي انظمة الحماية والمراقبة. وتجدر الاشارة إلى أن أول وأهم تطبيقات اجهزة الرؤية الليلية هي الاستخدامات العسكرية في التجسس على تحركات الخصم ومعداته في اثناء الليل، كما يستخدمه رجال الاعمل في مراقبة ابنيتهم من اللصوص والمعتدين. كما يستحدمه رجال التحريات الجنائية في دراسة تحركات اللصوص من الاثار الحرارية التي تركتها اقدامهم على الأرض وتحديد فترة الاعتداء ومتابعة المسروقات وغيره....
__________________
|
الرؤية في ضوء النهارالرؤية في الليل| العلامات المرجعية |
«
الموضوع السابق
|
الموضوع التالي
»
العرض المتطور
|
|
جميع الأوقات بتوقيت GMT +2. الساعة الآن 03:33 AM.
