ФОТОГРАФИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Система, моделирующая биоинформационные процессы, предназначена для создания оптического банка данных генетической (последовательность нуклеотидов), интеллектуальной и другой информации (отображение фотографируемой области) с использованием солнечного излучения видимого диапазона или излучения других космических объектов. Относится к фототехнике.
Известны перестраиваемые оптические фильтры, монтируемые в слайдовой рамке [1] в виде объектива-адаптера, присоединяемого к оптическому съемочному устройству и дающие возможность полностью или частично окрашивать световой поток в цвета всего спектра путем постоянной регулировки. Возможность таких фотографических аппаратов ограничена в случаях, когда изображение фотографируемой области необходимо зафиксировать на носителе одновременно при прохождении светового потока через светофильтры с разными оптическими характеристиками, также для формирования стереоизображения при проецировании получаемого изображения или для проведения панорамной съемки. Для преодоления указанных ограничений предлагается использовать фотографическую систему, представляющую собой много объективное, а именно четырех объективное устройство, обладающее возможностью одновременной смены светофильтров, совмещаемых с каждым объективом и соответственно одновременной фиксации световой информации в четырех спектральных вариантах, в виде четырех кадров изображения (по два кадра на каждом носителе), что дает новые возможности в создании стереоизображений при проецировании или панорамного изображения. Кроме того, возникает возможность создания дополнительной информации. Чередование светофильтров позволяет получать световые потоки с разными частотными характеристиками, что дает возможность кодировать различного рода информацию - генетическую (чередование нуклеотидов) и интеллектуальную (последовательность символов) и т.д.
Система состоит из делителя светового потока - четырех светофильтров, например, устанавливаемых на пути потока солнечного излучения, после прохождения через которые, световой поток делится на четыре части, каждая из частей имеет определенные частотные характеристики. Которые соответствуют определенным параметрам цветности при фиксации на фоточувствительном материале, для визуальной диагностики.
Приемник излучения представляет собой две фоточувствительные пленки с перфорационными отверстиями, движущиеся во взаимно перпендикулярных направлениях. Светофильтры расположены таким образом, что образуют две пары
взаимодополняемых потоков излучения, при этом каждая пара излучения, проходя через оптическую систему: собирающие линзы или объективы, регистрируется на соответствующей пленке.
Схема показана на рисунках 1, 2, 3. Съемный фильтродержатель (1), способный вращаться вокруг центральной оси, содержит четыре светофильтра (2), каждый из светофильтров пропускает излучение определенной длины волны. Четыре фотообъектива (3), также как и окна (4) вмонтированы в держатель (5). Фоточувствительный приемник представляет собой две пленки (6), накладывающихся одна на другую с некоторым зазором с возможностью движения во взаимноперпендикулярных направлениях. Прорези (7), или перфорационные отверстия, обеспечивают прохождение парных потоков к соответствующей пленке. Фильтродержатель и держатель объективов монтируются соосно, с возможностью свободного вращения фильтродержателя по часовой и против часовой стрелки, при этом держатель объективов может иметь только два фиксированных положения: оптическая система объективов совмещена с светофильтрами и со светофильтрами совмещены окна.
Вращение фильтродержателя осуществляется вручную, или автоматически по заданной программе, что обеспечивает чередование световых потоков с определенными частотными характеристиками для каждого объектива. Принцип кодирования генетической информации (последовательности нуклеотидов) состоит в том, что каждому из четырех нуклеотидов, входящих в природные биополимеры, дается в соответствие излучение, характеризуемое определенной длиной волны. Например, для оптической части спектра красный, желтый, зеленый, синий цвет.
Для цветового кодирования знаков или символов предлагается триплетная система кодирования (по аналогии с аминокислотным генетическим кодом), т.е. каждому символу или знаку дается в соответствие чередование трех цветов (излучений трех длин волн) из четырех возможных, таким образом можно закодировать 64 наиболее употребительных знака или символа.
Светофильтры, так же как объективы и окна, расположены в плоскости фильтродержателя и объективодержателя таким образом, что образуют вершины квадрата, при пересечении диагоналей которого определяется центр, вокруг которого обеспечивается вращение фильтродержателя или смена фиксированных положений объективодержателя.
Светофильтры, находящиеся в противоположных вершинах квадрата, образуют пару, подающую взаимодополняющие потоки излучения, которые фиксируются на одной
пленке в виде двух параллельных дорожек кадров (по аналогии с двойной спиралью ДНК, образуемой комплементарными парами нуклеотидов).
Работа предлагаемой системы может осуществляться в следующих режимах: фиксация световых потоков на светочувствительном материале в виде цветных пятен (контроль цветности излучения) и фиксация изображения фотографируемой области в определенной спектральном диапазоне. При съеме фильтродержателя происходит фотографирование при помощи четырех объективов, световые потоки фиксируется на двух кадрах каждой пленки (контроль изображения).
Контроль цветности излучения фиксируется на пленках, когда держатель объективов находится в положении, пропускающем световые потоки через окна, формирования изображения при этом не происходит, на пленке фиксируются потоки излучения, прошедшие через светофильтры в виде двух дорожек цветных пятен на каждой пленке.
Изображение фотографируемой области в определенном спектральном диапазоне происходит при фиксации держателя, при котором потоки излучения, прошедшие через светофильтры попадают на объективы.
Чередование световых потоков разных частотных характеристик, попадающих на каждый из объективов, происходит благодаря вращению фильтродержателя по часовой или против часовой стрелки в момент совмещения светофильтров с объективами.
Пример работы системы: вращение фильтродержателя, допустим по часовой стрелке, приводит к чередованию световых потоков с различными частотными характеристиками и фиксации на носителе в соответствии со следующей условной цветностью: красный - зеленый - синий - желтый. При этом на одной пленке будут фиксированы изображения с условной цветностью: красный - синий, а на другой - зеленый - желтый. При дальнейшем вращении фильтродержателя произойдет изменение положений светофильтров: зеленый - синий - желтый - красный, и, соответственно, первая пленка зафиксирует зеленый - желтый, а вторая - синий - красный и т.д. Таким образом, на каждой из пленок образуются две параллельные дорожки кадров. Образуется линейная последовательность цветов на первой пленке: красный - синий, зеленый - желтый. А на второй пленке - зеленый - желтый, синий - красный. Таким образом, создаются условия светоцветового кодирования символьной и другой информации.
Литература:
[1] Патент Российской федерации RU 2095844 С1 05.07.2008 г.