بسم الله الرحمن الرحيم اليوم هنحكي عن ال image
quality أو جودة الصورة بنفكر إنه احنا عندنا رحلة
بين ال object و ال optical system و ال image حكينا
إنّه ال object للتذكير فيه خاصيتين ال location و ال
luminosity بتاعته الإضائية وأن ال image فيها أربع
characteristics أخدنا منهم اثنتين ال magnification
و ال location اليوم هنأخذ ال quality و بيظل ال
brightness طبعا لما بنقول عن ال quality بنقول عن
بقدر
تنطبق صفات الصورة على ال object الأساسي بتاعها
بقدر ما يكون الجودة أعلى، يعني كل ما أشبهت الصورة
الجسم الذي كونها كل ما كانت جودتها أعلى
قلّ التشابه بين الصورة و ال object الذي عملها
معناته كل ما كانت الجودة أسوأ، كل ما كانت الجودة
أسوأ السؤال يطرح نفسه هل هناك جهاز تصوير في الدنيا
أو optical system؟ يعطيني صورة طبق الأصل
بنسبة مئة بالمئة من ال object الذي أصدر هذه الصورة
أو .. أو .. يعني تم تصويره من أجل إنتاج هذه الصورة
حقيقة لا، يعني مهما زادت تشابهه ومهما تحسنت
النوعية تماما، لحتى الآن ما بنقدرش نقول إن في
optical system يعطي صورة طبق الأصل مائة بالمئة
تمام؟ يعني لما بتيجي الصورة وبيجي ال object
جنبها ما أقدرش أميز من ال object ومن الصورة
فبالتالي هذه القضية يعني بدأت تكون واضحة عندنا
حقيقة لما نيجي نتفحص أي صورة تأتينا ونشوف تفاصيلها
بنلاقي بعض التفاصيل الموجودة في ال object اختفت في
الصورة وهذا الكلام له سبب هنوضحه بالرسمة التالية
التجربة الأولى التي قمنا بها على أبسط جهاز تصوير
الذي هو ال pen hole، ال pen hole هو أبسط جهاز تصوير
لو جينا حطينا شمعة على بعد نصف متر، تمام وحطينا ورق
التلقي على بُعد نصف متر من الناحية الثانية من
الواحدة، جدّاش ال transfer magnification، transfer
magnification إيه شو يساوي؟ image distance على ال
object distance، ويساوي ال image distance plus نصف
متر على ال object distance minus نصف متر، اذن minus
واحد، إيش يعني minus واحد؟ يعني الصورة جد ال object
ومقلوبة تماما جد ال object ومقلوبة تماما التي
يحدث أن ربما إن هما متساويين في الحجم إلا أن بعض
التفاصيل اختفت، تمام، أنا بفهم لما object أصوّره، تمام
ويطلع ال image أصغر منه، يعني ممكن بعض التفاصيل
تروح، تمام، لأن تم التصغير، تمام، بتبطل تبين بعض
التفاصيل، تمام، الدقيقة، بينما إيش السبب في إنه لما
أنا حصلت على magnification minus one، يعني الصورة
حجمها كحجم مساوي لل object، يعني معناته المفروض
التفاصيل كلها تنتقل لل object، تمام، كلها تنتقل لل
object، حقيقة الأمر عشان نفهم هذه القضية كيف صارت
نأخذ هذا ال object ونختار منه نقطتين متقابلتين
نختار النقطة A ونختار النقطة B، هذا جزء، هذول
ممثلين على ال object الذي هو الشمعة التي كنا احنا
رسمينها، تمام؟ وهاي ال pin هنا، تمام؟ وهاي ورقة
التلقي، تمام؟
قلنا من النقطة A الأشعة تذهب في جميع الاتجاهات، بس
في منها pencil of light، إيش تعريف ال pencil of
light؟ مجموعة من ال light rays لها نفس الاتجاه، هاي
pencil of light هيعمل بقعة تدل النقطة، يعني صورة ال
A، أي شرط عبارة عن دائرة أو circle، تمام؟ يعني نقطة
مضيئة، بس حجمها كبير، تمام؟ circle مضيئة، تمام؟
لها لي A شرط، تمام؟ أيضا B هتعمل لنفس القضية، تمام؟
هاي صورة B، التي هي B شرط، إيش ملاحظين على A شرط وB
شرطة؟ في تداخل بينهم، في تداخل بينهم وهتلاقوا أيضا
صورة النقطة C التي لم نأخذها متداخلة، و صورة
النقطة D شرطة مع الأخرى، إذن عشان نحكي الأمر ببساطة
شديدة، ال object عبارة عن نقاط عديدة، وال image صور
هذه النقاط، مجموعة صور هذه النقاط، طيب النقطة التي
أعطتني circle بيسموها Blair Circle، Blair Circle
إيش يعني Blair؟ يعني غباش أو عدم وضوح، blur circle
يعني الذي هو دائرة التغبيش
ما هي دائرة التغبيش؟ هي صورة النقاط، صورة النقاط A
شرطها عبارة عن blur circle، تمام؟ وB شرطها عبارة
عن blur circle، وC شرطها عبارة عن blur circle،
متداخلات، هذه صور النقاط متداخلات، مجموع هذه
الصورة يعطينا ال image، المجموع الفراغي لهم يعطينا
ال image، فبالتالي مصطلح blur circle بدأ يظهر
معناه لما بنحكي إيش هي ال blur circle احنا بنقول
بالأساس المفروض النقطة التي صورتها نقطة مصبوبة لكن
هي وهذا الكلام موجود في الحياة العامة، تمام، لو أنا
مسكت بالترش، يعني قلم مضيء وحطيته على الحائط وجربت
هيكون حجم الإضاءة تقريبا مساوي، كل ما أبعد بيكبر، كل
ما أبعد بيكبر وهذه القضية تؤدي إلى أن النقطة صورتها
مش نقطة، صورتها blur circle، جدّاش حجم ال blur
Circle إذا احنا اتبعنا شروط التجربة إن هنا نصف متر
وهنا نصف متر، يعني بالقياس و بالتجربة وجدوا أن
النقطة تعطيني Circle مقدارها 2 ملليمتر، 2 ملليمتر
تمام؟ النقطة التي هي شيء متناهي في الصغر
أصبحت صورتها حجمها 2 Millimeter والنقطة التي جنبها
2 Millimeter والنقطة التي جنبها 2 Millimeter بس مش
side by side لا، متداخلات، متداخلات، فهل التداخل
هذا يؤدي إلى تغبيش الصورة أو أن الصورة جودتها تقل؟
نعم، كل ما زاد التداخل كل ما قلت الجودة، ليش؟ لأن A
شرطة تغطي على B شرطة، وB شرطة تغطي على A شرطة، و
الاثنين يغطيان على C شرطة وهكذا، التداخل هذا
بالضبط يشبه.. احنا في قاعة محاضرات شخص واحد
يتكلم، إذن الكل إيش؟ يسمع بوضوح، لما يبدأ شخص
ثاني يهمس، تمام؟ بيقدروا يغبشّوا، لما كل اثنين مع بعض
جنب بعض بيحكوا مع بعض، إيش تصير الأمور؟ نسميها
بالعربي البسيط سوق، تمام؟ ليش؟ لأن ما حدش سامع حد
تمام؟ زي مثلا في قاعة أفراح أو في سوق فعلي، تمام؟
إنسان نزل يتسوق، تمام؟ هل ممكن يركز مثلا يروح يجرّب
ال geometrical optics في وسط السوق؟ طبعا لا، إيش
السبب؟ دوشة، دوشة، ليش؟ لأن الأصوات متداخلة، تمام؟
فبالتالي، السبب في أن جودة الصورة لا تساوي جودة ال
object الحقيقي أو لا تشبه ال object مائة بالمئة
بسبب تداخل ال blur circles، ما هي ال blur
circles؟ كل blur circle هي صورة نقطة ما في ال
object، A شرطة هي صورة A، B شرطة هي صورة B وهكذا،
تمام؟ طيب، هل كلمة blur circle مناسبة للمقام مئة
بالمئة؟ طبعا لا، ليش؟ نضرب مثال بسيط، تمام؟ هاي
عندي object كبير، تمام؟ دائما نصف من ال objects
معه، تمام؟ مش مشكلة وهي ورقة التلقي، تمام؟
حقيقة النقاط التي تأتي قبالة ال pinhole تأتيني في
blur circle، بس النقاط التي بعيدة عن ال pinhole، و
التي تذهب أشعتها بالنسبة له مائلة، تمام؟ هتعطيني
إيه الشكل؟ بيضاوي، بالضبط زي ما أنا أضوي pen torch
على السقيفة، لما أضوي دايركت هيعطيني دائرة، لما أضوي
بزاوية مائلة هيعطيني ellipse، يعني شكل بيضاوي
فبالتالي ممكن أسميها blur circle وممكن أسميها
blur ellipse، بغض النظر سواء سميتها blur circle
أو blur ellipse، إذن بعض الصور تكون blur
circle وبعضها blur ellipse، في تداخل بينها وهذا
هيقلل جودة الصورة، هل انتهت القضية؟ لا، ما انتهتش
القضية، إذن القضية عشان نركزها إن كل نقطة في ال
object ما بتعطيش نقطة صورة إلا يعني A شرطة هي صورة
A، بس إيش الفرق بينهم؟ A عبارة عن نقطة، يعني شيء
متناهي في الصغر، وA شرطة عبارة عن دائرة، نسميها
blur circle، تمام؟ يعني هذه النقطة انتشرت على سطح
الصورة، هي هتكون جزء من الصورة بس انتشرت أكثر من
حجمها الطبيعي، وB شرطة نفس الشيء، وC شرطة نفس
الشيء، بعضهم أشكالهم بشكل دائري، وبعضهم أشكالهم بشكل
By the way، بالقدر الذي تتداخل صور النقاط، هذه
صور النقاط بتاعة ال object، بالقدر الذي تتداخل
صور النقاط، بيكون جودة الصورة أقل، كل ما تباعدت عن
بعضها بتكون إيش؟ تنقل، طيب، هل انتهت القصة؟ لم
تنتهي القصة بعد، في عامل آخر، هنحكي عنه اسمه
diffraction، بس قبل ما نحكي عنه، بدنا نطرح السؤال
ما هي الوسيلة لتصغير حجم ال blur circles؟
ما رأيكم؟ نجرب النقاط من بعض؟ كيف نجرب النقاط من
بعض؟ نجرب نقاط من بعض؟ نجرب نقاط من بعض؟ نجرب نقاط
من بعض؟ نجرب نقاط من بعض؟ نجرب نقاط من بعض؟ نجرب
نقاط من بعض؟ نجرب نقاط من بع هذه زرارة فتحة
الآن هارد زي ما حكت الدكتورة هذه نقطة A تمام وهذه ورقة
التلقي تمام شايفين
حجم ال blur circle كيف صار وهذه P اللي هي جنبها
أصغر مصبوط
كمية التداخل بتقل لازال في تداخل بس كمية التداخل
بتقل بس هنا بتنشأ عندي مشكلة إيه؟ مشكلة بيسموها
diffraction diffraction
هذا هتاخده مصطلح في ال physical أو ال text ممكن
تاخده تمام؟ والمشكلة الثانية قضية اللي
هو الضوء هنقولنا فلنحكي عن المشكلة الثانية صور ال
pinhole عموما تعتبر too faint to be useful too
faint to be useful إيش يعني باهتة لدرجة أنها
لا يمكن استعمالها إيش السبب هي ما حكيته لما سألنا
عن السبب أنه الأشعة اللي بتنطلق من كل نقطة في جميع
الاتجاهات بيكون جزء بسيط منها اللي بيدخل في ال
optical system اللي هو البن هول فبالتالي نصيب إيه
شرطة من إيه كمية قليلة من الأشعة تمام صحيح هتنشر
على مكان أوسع بس عدد كمية الأشعة أقل فما بالكم لما
نظهر البن هول
Pinhole أصغر بيصير
عندي أقل تداخل للبلاير سين أقل تداخل ولكن كمية
الوضوح أقل يعني ال pinhole الأصغر بيعطيني حاجة
بيسموها more detailed but
less
أو ديما إمش إيش
يعني more detail أكثر تفاصيل يعني جودتها أعلى لما
بظهر ال pin هون بتعطيني صورة تفاصيلها أكثر بس ديما
يعني صورة تفاصيلها أكثر يعني جودتها أعلى مقارنة مع
الصورة الثانية تمام؟ إذا نهاية إيه بال pinhole
الأصغر؟ هيصير أقل تداخل، معناته هتبدأ تنفصل صور
النقاط عن بعضها البعض، فهتبدأ توضح الصورة أو تشبه
أكثر ال object ولكن في قضية ثانية إنه إحنا إذا كان
بقولنا ال pinhole العادي، تمام؟ صوره too faint to
be usable فما بالكم بال pinhole الصغير اللي هو أصغر من
الحجم العادي هيعطيني لسه صورة أبهت يعني مظلمة أكثر
تفاصيلها أكثر بس مظلمة أكثر تمام فبالتالي هذه
القضية مش هتنفع أنه نستعمل pinhole صغير عشان هذه
القضية عشان هذه الأسباب أنه ال image هتكون داكنة
تمام مش هينفع نستعمل pinhole صغير في حاجة ثانية
برضه بتمنعني مني أستفدم pinhole صغير بيسموها
diffraction لما الضوء بيصطدم بحواف معينة لما الضوء
بيصطدم بحواف معينة هذه الحواف بتصير تصدر وكأنها
موجات ثانية من الإضاءة بمعنى الضوء
اللي دخل وطوق .. الطوق له طبيعة موجية .. تمام؟
اصطدامه بحفة في البن هول .. تمام؟ بيخلي حفة في
البن هول وكأنها بتصدر موجاتها الخاصة .. تمام؟ و
هذه الموجات مش ضروري تكون بالتناسب مع الموجات في
نفس ال phase .. في نفس المرحلة .. لأ بالعكس ممكن
يلغي بعضها البعض .. يعني الشي اللي جاي من هنا .. من
المصدر الأساسي .. والشي اللي نتج عن اصطدام
بسيلب ان هو كأنه هو بيصدر الضوء فبالتالي التداخل
هذا مع بعضهم وانهم مش في نفس المرحلة الضوئية تمام
بيصير إيش؟ نوع من الغباش أو عدم الوضوح في
الصورة النهائية هذا بيشبه نفرض اثنين يعني منشدين
تمام؟ وبدهم يقدوا نفس الأنشودة تمام؟ لما بيقدوا
بنفس المرحلة أو بنفس الفيز، هذا بلفظ حرف الألف وهذا
في نفس اللحظة بلفظ حرف الألف، بتحسوا كأنه فرقة
متساجمة تحكي مع بعض تمام؟ بينما لو واحد تأخر عن
واحد ثانية، بيصير الوضع بنسميه إيش؟ نشاز، نشاز،
مظبوط، بالضبط اللي نفهم ليش، لأن واحد جاهز يقول
ولا ضاق والتاني وصل لحين تمام فبالتالي هذه بيصير فيها
تداخل تمام فبالتالي هذه القضية بدنا نفهمها فال
diffraction هذا تمام بيعيقلني برضه وبتصير عندي
موجات إضافية تمام بتغبش في الصورة النهائية طب أنا
كل الشي اللي بقدر عليه عن ال image quality إني أنا
بدي صورة تشبه الجسم الأساسي بنسبة مائة بالمائة
بيسموها صورة طبق الأصل فبالتالي أجهزة التصوير اللي
احنا أخذنا أمثلة عنها واللي بدنا إياها بال pinhole لا
يمكن أن تنتج لي صورة طبق الأصل طبعا بعض العلماء
يقولون أن الـ diffraction ليس كثير يعني بيأثر تمام
في التجارب هذه العادية بس بعض الأحيان في بعض
الأجهزة الـ diffraction بيكون له يعني مفعول كبير
فبالتالي لا يمكن أن نعتمد على هذه الأجهزة أو هذه
التجارب في إنتاج أجهزة ما تعملش يعني ترفيش في
الصورة نلخص الكلام هذا بس بسرعة بنقول أن رحلتنا
بتبدأ من الجسم لل optical system للصورة الصورة
حكينا لها أربع صفات magnification و location و
quality و brightness اليوم بنحكي عن ال quality
جودة الصورة وبنقصد بال quality أن الصورة كل ما
كانت أكثر تشبه الجسم اللي أنتجها كل ما كانت جودتها
أعلى وكل ما كانت أقل شبهًا كل ما كانت جودتها أقل
طيب بدنا نتفق مبدئيًا أن أي صورة لحد الآن بيكونها
optical system لا تعتبر طبق الأصل نيجي أخذنا ال
optical system الأبسط اللي هو البن هول وقلنا ليش؟
الصورة هي رغم أن تكبيرها minus واحد ال minus ليس
قضية كبيرة لأن الصورة مجلوبة حتى لو كانت مجلوبة
بدنا هي تشبه ال object فبالتالي minus واحد يعني
حجمها جد حجم ال object يعني المفروض منطقيًا أن كل
نقطة في ال object أعطى نقطة في ال image عشان يكون
الحجم واحد ولكن اللي صار أن أي نقطة هنا أعطى circle
أو أعطى ellipse حسب موقعها من الجسم يعني إذا الأشعة
منها جاية بميلان تمام ساعتها هتعطيني شكل بيضاوي
إذا كان جاية الأشعة دغري منها بسموها axial ray
أشعة محورية أو off axis ray يعني بعيدة عن محور له
ال optical axis تمام فبالتالي شيء صورتها بشكل
بيضاوي شيء صورتها بشكل دائري الأمر أعقد من هيك شوية
لأن إذا ال diffraction بيعمل تداخل هيصير الشكل
متعرج وشكل بيسموه أشكال عشوائية تمام بغض النظر إيش
صور نقطها A أعطت A شرطة بشكل معين و B أعطت بشكل
ثاني و C أعطت بشكل مختلف طالما أنه فيه تداخل،
معناته الصورة أقل وضوحًا كل ما زاد التداخل بين صور
النقاط إيش هي الصورة النهائية؟ هي مجموعة صور نقاط
ال object ال object مكوّن من نقاط نخرج عشر نقاط
فقط تمام كل نقطة لها صورة مجموعة الصور العشر هذه
بيكونوا لل image النهائية كل ما تداخلت صور العشر
نقاط هذه كل ما قلت الجودة كل ما تباعدت كل ما زادت
الجودة قلنا عشان نعملها أقل تداخلًا بدنا نصغر ال
pinhole نشأت عندنا مشكلتين من تصغير ال pinhole أول
شيء المشكلة الأولى أن ال pinhole الأساسي اللي مش
مُزرع صورته أبهت فلما نزرعه لسه هتبهت أكثر إذا هذه
مشكلة تمام المشكلة الثانية كل ما صغّرنا البن هول
أكثر فرصة اصطدام الأشعة بحوافه بتعلق أكثر فبيصير
ال diffraction تمام أو الأمواج التداخلية اللي هي
الظهر اللي بنسميها ال diffraction بتعطيني مشكلة
ثانية بتعمل تغبيش أكثر على الصورة تمام طيب نيجي
نحكي شغلة ثانية احنا قلنا عن ال pinhole قلنا إذا
كان تجربة ال pinhole عملناها بشكل نص متر optical
system نص متر وورقة التلقي يعطيني diameter ل ال
blur circle تقريبا 2 millimeter طيب لو بنفس
الشروط استخدمت عدسة استخدمت
عدسة اللي هي صورها أوضح كثير
بنستخدم عدسة وعبواد نص متر هنحط ال object تمام وهي
هنا ورقة التلقي عبواد نص متر نفرضها للعدسة قوتها C
تمام هنلاقي أن هاي النقطة A وهي نقطة B تمام
هنلاقي أيضًا الصورة هتكون واضحة مظبوط الصورة هتكون
واضحة النقطة A هتعطيني
أي شرط هنلاقي أن الوضع أعقد في العدسات ليش؟ لأن
العدسة عبارة عن شق ثلاثي الأبعاد كمية كبيرة من
الأشعة بتدخل في العدسة تمام؟ طبعًا هذه الكمية اللي
أنا رسمتها كلها جاية من A تمام؟ هتروح أين؟ على أي
شرط؟ طبعًا انكسار الأشعة هنا غير انكساره هنا وغير
انكساره هنا وغير انكساره هنا وغير انكساره هنا وغير
انكساره هنا وغير
انكساره هنا
وغير انكساره هنا النقطة أي نقطة A يعني كيف انتشرت
الأشعة من a في a شرطة مين الأشعة اللي هتكون a شرطة
a شرطة عبارة عن جزء من الصورة مين كونها a النقطة a
كيف انطلقت الأشعة وكيف شكلت a شرطة يعني ما شكل a
شرطة تماما هل هو الشكل هذا و لا هذا و لا هذا يعني كل
نقطة ممكن تقيم شكل عشوائي و أيضا الأشكال العشوائية
يعني A شرطة و B شرطة و C شرطة تتداخل بقدر ما
تتداخل بتقل جودة الصورة بقدر ما تتباعد بتزيد جودة
الصورة تمام؟
تعريف الـ image تعريف الـ image قبل ما نجي لتعريف الـ
image A شرطة و B شرطة و C شرطة و هذا حجمهم من 50
micron بظروف التجربة اللي قلنا عنها ل 100 micron
يعني أصغر من 2 mil، 2 mil عبارة عن 2000 micron تمام
فبالتالي طالما أصغر التداخل بيكون أقل و عشان هيك
العدسات بتعطي جودة صورة أعلى من الـ
ولكن شكل A شرطة و B شرطة أو C شرطة باستخدام العدسات
بيكون player circle أو player ellipse تمام؟ لأ
بيكون عندك أشكال عشوائية نتيجة أن الأشعة الكثيرة
ده بتيجي من إيه؟ بتنكسر بقوة مختلفة أو بقوة مختلفة
وبعضها بنكسرش اللي بدخل في الـ nodal point وبالتالي
هذا الشكل العشوائي إيش نطلق عليه؟ نطلق عليه circle
مابنفعش نطلق عليه ellipse مابنفعش طب إيش نطلق
عليه؟ أطلق عليه العلماء point spread function
تمام؟ يعني دالة انتشار النقطة اللي في الجسم دالة
انتشارها في الـ image هي عبارة عن spatial
summation
of points
all object points نفسر
هذا الكلام هي المجموع الفراغي لدوال انتشار النقاط
بتاعة الـ objects طبعا في الـ image نفرض الـ objects
مكون من عشر نقاط كل نقطة لها طريقة في انتشارها
على سطح الـ image لأنهم بالنهاية اللي هيكونون الـ
image مجموع الانتشارات هذه تمام في مجموعة بتعطيني
الـ image تمام؟ يعني a هتعطيني a شرطة و b هتعطيني b
شرطة إلى عشر نقاط نفرض الـ object بس من عشر نقاط a
شرطة زائد b شرطة زائد c شرطة إلى آخره إيه؟ إيش
يساوي؟ الـ image الكاملة تمام؟ يساوي الـ image
الكاملة إذا التعبير الأمثل التعبير الأمثل لصور
نقاط الـ object إنه نقول point spread function
وبنقول هذه تعريف الـ image الـ
image equality اللي هو درسنا اليوم الـ image
equality تمام
مرتبطة
بالمقولة التالية أو بالحقيقة التالية كلما زادت
التداخل بين الـ point spread functions كلما قلت
الجودة
و العكس صحيح إيش يعني لما يقل التداخل بتصير الصورة
تشبه أكثر الـ object و بتصير وضوحها أكثر و الـ
quality بتاعتها أعلى تمام كلما زاد التداخل by الـ
point spread functions طب إذا سألت إيش هم الـ point
spread functions اللي هو مجموعة صور النقاط بتاعة الـ
object وين صور النقاط بتاعة الـ object؟ هي صورة a هي
a شرطة و صورة b هي b شرطة و صورة c هي c شرطة وهكذا
هدول صور للنقاط في مجموعة بشكله للـ image طب هم
متداخلين فيما بينهم؟ أكيد متداخلين فيما بينهم كل ما
زاد التداخل قلت الجودة قلت الجودة بعد التداخل طيب
إذا بضل شغلة واحدة نحكيها إذا أردنا الحصول على صورة
تنطبق 100 بالمائة مع الـ object لازم هذه الـ point
spread functions صورة كل نقطة تكون نقطة واحدة
النقطة لا تعطيني player circle ولا point spread
function ولا ellipse ولا أي شكل من الأشكال هذه تطلع
شعرة من نقطة واحدة متناهية في الصغر لازم ينتهي في
نقطة واحدة متناهية في الصغر و ألا يكون بين هذه
النقاط تداخل بما هو إذا وصلنا أن صورة النقطة عبارة
عن نقطة نقاط بما أنها متناهية في الصغر لن تتداخل
مع بعض البعض هل في جهاز optical system تصوير جهاز
تصوير في الدنيا تمام ممكن يعطيني هذه القضية لحتى
الآن theoretically ممكن بس يعني practically مش
ممكن تمام لحتى الآن مهما كانت الـ quality عالية في
صورة الـ quality بتاعتها عالية جدا بس هل استطعنا
استنتاج أو إنتاج صورة لما تقف فيها جنب الـ object
تعمل ما نقدرش نميز مين الـ object و مين مش هذا يعني
زي ما نقول identical twins التوائم المتطابقة تمام؟
بعض الناس بيلخبط فيهم تمام؟ هذا سعيد ولا سعيد
تمام؟ مرار بيقول سعيد سعيد و مرار بيقول إلا الإنسان
اللي بيعيش معهم و ممكن يعني يشعربعض المميزات في
الكلام أو الطبيعة أو إلا أخرى بس بالشكل مرار
الإنسان بيقدرش يميز بينهم خاصة إذا يعني بيلبسوا
نفس الملابس تمام فبالتالي لما نصل لهيك لما نصل إن
الصورة مش قادرين نميزها عن الـ object نقول هذه
الصورة طبق الأصل تمام إمتى بنحصل على صورة طبق
الأصل؟ عيّنما نحصل على point image of object point
لما بنحصل على point
image عبارة عن نقطة of each object point ساعتها
بنقول إن الصورة أصبحت طبق الأصل بنسبة مائة بالمائة
و كل تفاصيل الـ object انتقلت بنسبة مائة بالمائة
بدون loss of details بدون ما نفقد أي تفاصيل ساعتها
هذه الصورة بسميها astigmatic image استيجماتيزم
استيجماتيزم
استيجماتيزم استيجماتيزم
استيجماتيزم استيجماتيزم استيجماتيزم
يعني صورة طبق الأصل صورة طبق الأصل بنسبة مائة
بالمائة لما بنقول Stigmatic image يعني صورة مائة
بالمائة تشبه الـ object جاية من الكلمة اليونانية
stigma stigma تعني
تعني
باليوناني sharply pointed
Stylus، إيش يعني sharply pointed stylus؟ إيش هو الـ
stylus؟ زمان التسجيل كان للأنشطة و الأغاني و لهذا
على استوانات، و فيه الإبرة بتاعة الاستوانة هذه
الاستوانة بتدور زي في الأفلام القديمة تمام
الاستوانة بتدور و الإبرة عادة في تعرجات مثلا في
الاستوانة فبتصير الإبرة تهتز تمام هذه الإبرة رفيعة
جدا جدا جدا رأسها نقطة رأسها نقطة تمام وكأنه هنا ما
بنقول Stigmatic image يعني كل نقاط الـ image عبارة
عن صورة من نقاط الـ object و هتبقى عبارة عن النقطة
بنقطة النقطة بنقطة فهي أصل كلمة Stigmatic Image
و منها كل شيء بنحرف عن الاستيجماتية هذه نسميه
Astigmatic Astigmatic يعني الصورة اللي احنا
بناخدها هي عبارة عن Astigmatic Image تمام؟ يعني في
فرق بين ما أقول Astigmatic Image
و a-stigmatic image إيش الفرق بين الأولانية
و الثانية؟ هذه ما فيها، هذه تعريفية، لما بنقولها،
ننتبه لهذا الكلام، تمام؟
حد يسأل سؤال في مضاه؟ انتبه للمعلومة هذه حكيناها
the smaller the point spread function, the better
the resemblance between object and image كل ما
صغرت الـ point spread function، التداخل حيقل،
فبتصير الصورة تشبه أكثر الـ object طب إمتى ده بتصير
تشبهه مائة بالمائة، لما الـ point spread function
بتنكمش عشان تصير نقطة، هي صدرت من نقطة، لازم تصير
نقطة ندخل في الموضوع الثاني اليوم نجي لـ light
propagation optical media and refractive index
يعني سيريان الضوء الأوساط البصرية ومعامل الانكسار
معروف أن الضوء بيسري في مواد عديدة يعني light
travels through a variety of materials زي الهواء
زي الـ glass، الـ plastics، بعض الموارد البلاستيكية،
بعض السوائل، الـ crystals، بعض اللي هو الأنسجة
الحيوية، زي إيش؟ زي عين الانسان، ولا الضوء بتدخل
هاش، يعني القرنية مش نسيج حيوي، الـ lens مش نسيج
حيوي، تمام؟ فبالتالي هذه القضية، نفهمها تمام؟ طبعا
بيسري في الفرق، لأنه لو بيسريش في الفرق، ضوء الشمس
بيصلناش ساعتها، تمام؟
و أي مادة تمرر الضوء
يعني بقدرش أقول عن الكرسي هذا أنه medium هو
material بس مش medium تمام بينما عدسة النظارة
medium ليش؟ لأن هذا وسط بنفذ الضوء بمرر الضوء يعني
أي وسط بمرر الضوء بسميه optical medium وسط بصري
تمام؟ light travels at different speeds at
different medium يعني لو تصورنا أن فيها النضوء
انطلق من النقطة Aصار في الهواء دخل في انحناء زجاج
زجاج سميك تمام هنا
ماء تمام فبالتالي وصل مثلا للماء هو صار في three
media الـ media الأولى الهواء الـ media الثانية زجاج
الـ media الثالثة الـ water إلى آخره تمام فبالتالي
هل
الهواء بسرعة تساوي سرعة سفره في الزجاج أو سرعة
سفره في الماء؟ إذا لا الـ light travels at different
speeds at different media تمام كل ما كانت كثافة
المادة أقل كل ما كان الضوء أسرع تمام إذا الـ light
moves fastest in a vacuum في الفراغ هو أسرع شيء
الضوء أسرع شيء وفي أي مادة ثانية سرعته أقل من
سرعته في الفراغ؟ أقل من سرعته في الفراغ تمام؟ طيب
الـ refractive index الـ refractive index لأي مادة
معامل انكسار الضوء لأي مادة يساوي
سرعة الضوء في الفراغ على
سرعة الضوء في المادة Okay هذا الـ refractive index
هو معامل الانكسار من
هذه المعادلة نسأل سؤال هل ممكن يكون الـ refractive
index أقل من واحد؟ صحيح؟ ليش؟
تمام لأنه الـ because سرعة الضوء في الفراغ هو أسرع
دائماً أكبر أيه بتبتسيح بسرعة واحد أيه لما أنا بدي
أحسب الـ refractive index للفراغ نفسه لما بدي أحسب
الـ refractive index للفراغ بدي أقول سرعة الضوء في
الفراغ على سرعة الضوء في أيه؟ في الفراغ هو يساوي
أيه؟ واحد بجيت الـ refractive index للمواد الثانية
دائماً أكثر من واحد ما فيش عادي يقول لي مثلاً
refractive index بتاع المادة سين نصف أو ثلث أو ربع أو
ثمانية من عشرة ما فيش هذا الكلام إذا الـ refractive
index بيكون واحد أو أكثر من واحد، واحد للفراغ، أكثر
من واحد لجيت المواد، تمام؟ ليش؟ لأن الـ bust عندي
هنا في الكسر هذا، في المعادلة دائماً أكثر ما يساوي
إما يساوي أو أكبر من المقام فبالتالي هذا هيكون
واحد صحيح أو أكثر من واحد صحيح طبعاً يرمز للـ
refractive index بحرف الـ n الصغيرة اللي هو الـ case
تمام لما بنقول n هيك معناته أنا بحكي عن الـ
refractive index نقول n water مثلاً refractive
index لعملية ويساوي سرعة الضوء في الفراغ على
سرعة الضوء في الماء هو يساوي مقدار معين أكثر من
واحد ثم بقول أن n vacuum معناته refractive index
للفراغ بالنسبة للضوء مثلاً n glass للزجاج
refractive index للزجاج ممكن أنواع معينة من الزجاج
كل واحدة لها refractive index
طب إيش بفيد من الـ refractive index؟ يعني احنا ليش
احنا خلصنا موضوع الـ image characteristics ممكن
إنسان يسأل يقول ليش الـ brightness ما حكيناش عنه
الرابع إذا ما نحكي عنها هندخل في موضوع الـ physical
optics وهذا ليس موضوعنا تمام فبالتالي هذه القضية
بتكون واضحة تمام؟ الآن ليش احنا بنحكي عن
refractive index لأنه في مسائل الـ Geometrical
Optics صعب التعامل بسرعة الضوء سرعة الضوء عبارة عن
رقم كبير جداً وتكرار هذا الرقم في المسائل تمام و
ضرب يعني نقول مثلاً نحن نحسن نضرب مثال على ذلك إيش
نستخدم refractive index نقول احنا المثال اللي قبل
شوية حكيته I hold a glass وهي ضوء مصدر ضوئي على
قاعدتين متر هنا السمك 2 سم هنا الحب طبعاً
يعني طوله هي كده مثلاً نصف متر طبعاً الزجاج 2
سم بعدين مثلاً هنا ورقة طلاقي طبعاً بعيدة مثلاً
10 سم نقول سرعة الضوء في الفراغ مثلاً 300
ألف كيلومتر في الثانية طبعاً سرعتها في الزجاج مثلاً
أقل من هيك شوية نفرض 200 و90 ألف كيلومتر في
الثانية تمام وفي الماء مش عارف أسرع شوية 295 ألف
كيلومتر طبعاً هي في كسور أكثر من هيك تمام في
الثانية وهنا بنرجع لـ 290 ألف وهنا بنرجع لـ 300
ألف احسب الزمن اللازم لوصول الضوء من النقطة A مثلاً
للنقطة B طبعاً هذا كلام يعني ممكن تاع الرياضية تتسلى
فيه بس احنا مش .. ما بنقدرش احنا .. لما بقول أنا
كاتب أرقام صحيحة لجيت أنا أشوف أن سرعة الضوء في
الفراغ حتى مش 300 ألف كيلومتر 299 ألف وكسور تمام
فبالتالي هذه قضية مرهقة جداً ومضنية جداً لأ في هذه
الأشياء ممكن نعوض عنها باستخدام معامل الانكسار
اللي عبارة عن رقم أو رقم كسري بسيط جداً بدل من نقط
في هذه القضية المرهقة تمام؟ إذا يرمز بالرمز n اللي
هو small letter n لـ refracted index The speed of
light in a vacuum is سرعة الضوء في الفراغ عبارة عن
299,792,458 متر في الثانية هذه السرعة بتاعة الضوء، يعني تقريباً
300 ألف كيلومتر في الثانية أو 186 ألف ميل في الثانية، تمام؟ فلو بدي اخذ الرقم
هذا هو إذا أنا أشغله في حساباتي، معناته شغل .. شغل
مرهق جداً، تمام؟ هذا الرقم بعرفه المتر تعريف المتر
اللي هو اللجنة الدولية للمقاييس بتعرف المتر أنه هو
المسافة التي يقطعها الضوء في 1 على 299
,792,458
جزء من الثانية المتر ضوء بيقطعه يعني تعريف المتر
الدقيق تمام؟ بالمتر تمام؟ احنا بنجيس المتر بالمتر
فإيش تعريف العلم للمتر؟ هو المسافة التي يقطعها
الضوء في هذا الجزء من الثانية تمام؟ في هذا الجزء
من الثانية طبعاً أرقام يعني فلكية ومرهقة تمام؟ طبعاً
refractive index زي ما حكينا إما بيساوي أو greater
than one
طبعاً في الحسابات أفضل والأسس اللي بنشتغل معه
refractive index أحسن ما نشتغل معه السرعات تحت
الضوء في المواد المختلفة معدل أني أجيب refractive
index سرعة الضوء في الفراغ على سرعة الضوء في الـ
medium اللي بدأ أحسبه لها refractive index إيش
صفات معامل الانكسار هل بتغير ولا ثابت دائماً أو
أبداً للمادة لكل مادة ثابت بس إذا تغيرت صفات المادة
بتغير الـ refractive index حساس جداً للـ refractive
index يعني لو جبنا ماء ماء تمام حسبنا له
refractive index بعدين حطينا معلقة سكر فيها
ودوبناها بتغير الـ refractive index تمام أو شوية
ملح دوبناها فيها فبتغير الـ refractive index تمام
طبعاً الـ refractive index العلماء بيقدروا يجيسوه
بسهولة تمام وعشان هيك الناس اللي بيشتغلوا في
الكيميا بيستخدموه عشان يعرفوا إيش المواد
الكيميائية إيش .. إيش ميتها وإيش درجة نقاوتها يعني
لو واحد جاب لي مسحوق أبيض مثلاً هذا المسحوق الأبيض
إيش احتمال يكون؟ حاجات كثيرة يعني ممكن يكون دقيق
ممكن سكر مطحون ممكن نشا ممكن مخدرات ممكن مواد معينة
تمام يعني ممكن .. ممكن يعني اللي هو أكسيد
الكالسيوم إلى آخره تمام فبالتالي حاجات كثيرة ممكن
يعني ممكن يكون جبس مطحون تمام ولا مش ممكن يكون
دواء مادة دوائية مطحونة فبالتالي أدول الناس اللي
كيميائيين تمام أو علماء الكيميا ممكن بيدرب جزء منه
مثلاً في سائل أو في ماء أو كده وبيحسب الـ
refractive index ممكن يعرف إيش هو هذا الـ material
وقد إيش درجة نقاوتها يعني هل في شوائب هل فيش في شوائب
فبالتالي هذا الـ Refractive Index أحد الفوائد اللي
ممكن تستخدم .. يعني يستخدم فيها الـ Refractive
Index أيضاً صانعي الزجاج ممكن يغيروا الـ Refractive
Index مثلاً الجزار اللي بيصنع الثريات والشغلات
الزيادة بإضافة بعض العناصر النادرة تمام بحيث يشير
له Refractive Index معين يعطي بريق معين لما يسقط
عليه الضوء وإلى آخره هذه فائدة ثانية ال .. السكري،
مرض السكري يعني لغاية وقت قريب كانوا بيعملوا مسح
للناس، مسح لعينات من الناس، يعني هل عنده سكري ولا
ما عندهوش سكري، هل نكتر .. يعني .. يعني .. يعني
لمجموعة كبيرة من الناس بوظيفة أنه يجيس الـ
refractive index بتاع الـ blood بتاع الـ blood تمام
الـ refractive index بتاعه ممكن يعرف منه هل في سكري
أو ما فيش السكر هنا أمثلة على الـ Refractive Index
أو معامل الانكسار للمواد المختلفة طبعاً الهواء أكثر
من واحد بقليل جداً بس تجاوزاً بيعتبروا الهواء زي
الفراغ الفراغ يعني ما فيش أي مادة لا فيه نتروجين
ولا أكسجين ولا غيره الهواء يعني أكثر بقليل جداً من
الفراغ فبيعتبروا تسهيلاً بيعتبروا أنه هو والفراغ
نفس الشيء فبيعتبروا الـ Refractive Index بتاع
الهواء 1 الـ water 1.333 من ألف، الكورنيا 1.376 من
ألف، والأكوياس والفتيرياس، الأكوياس السوائل للعين مظبوط
في الحجرة الأمامية من العين، ولا لسه ماخدتوش
أَناتومي؟ ماخدتوا أَناتومي تمام؟ هنا الأكوياس وهنا
الفترياس تمام؟ هذوله الـ refractive index بتاعهم
الـ Spectacle Crown Glass اللي هو جزاز النضارات
1.523 من ألف، تمام، الـ PMMA Poly Methyl Methacrylate
هذه المادة تصنع منها العدسات اللي بتنزرع داخل
العين بعد عملية الكَتَرَة تمام، الأكريليك والسيليكون نفس
الشيء، هدولة التلات مواد بيوصلُن منها العدسات اللي
بيـ طبعًا تزرع داخل العين طبعًا هي refractive index
بتاع كل واحدة فيهم، الـ Refractive Index بيختلف
باختلاف درجة الحرارة والضغط الجوي، بس هذا الاختلاف
بسيط جدًا لدرجة يمكن اهماله، تمام؟ يعني يمكن اعتبار
الـ Refractive Index في الحرارات المختلفة أو في
الضغط الجوي المختلف تقريبًا ثابت، تقريبًا ثابت،
باستثناء مادة واحدة اللي هي الـ Silicon Polymer
الـ Polymerized Silicon لأنه على حرارة الغرفة اللي
هي تقريبًا 20 درجة مئوية، الـ Refractive Index بتاعه
بيختلف اختلاف كبير جدًا عن حرارة العين، طب إيش ده
حرارة العين؟ هذا الـ Silicon أو هذه المادة بيصنع
منها أحيانًا بعض العدسات اللي بتنزرع داخل العين
فبالتالي لازم يؤخذ في الحسبان أنه الـ Refractive
Index بتاع الـ Silicon داخل العين بيختلف اختلاف
كبير عن الـ Refractive Index لنفس مادة
السيليكون في حرارة الغرفة، فبيأخذوا في الحسبان
أثناء تصنيع العدسات أن يحسبوها على أساس هذه درجة
الحرارة، IOLS طبعًا هي اختصار لـ Intraocular lens
تُبَنّى في العين، اختلاف الـ Refractive Index باختلاف
الطول الموجي للضوء اللي داخل في المادة، يعطيك ألف
عافية