ปรากฎการณ์บนท้องฟ้า

         เรื่องนี้เป็นสารคดีเรื่อง "ปรากฎการณ์บนท้องฟ้า" ที่เกี่ยวกับแสง ซึ่งออกอากาศผ่าน TPBS ไปนานแล้วคุณ ladyEdnaMode นำมาอัพเป็นคลิปลงใน youtube นะครับ ถ้าตั้งใจฟังดีๆจะมีอะไรที่น่าสนใจมากมายเลยครับ

มหัศจรรย์การมองเห็น

         ผมได้นำคลิปที่คุณ ladyEdnaMode ได้นำมาลงไว้ ซึ่งเป็นรายการที่ TPBS นำมาออกอากาศไว้นานแล้วพอสมควรน่ะครับ อาจจะมีปัญหาเรื่องลิขสิทธิ์ แต่ก็อยากให้ได้ดูทุกตอนนะครับ ผมว่ามันเป็นอะไรที่ดูแล้วมัน Wonderful มากๆเลย ^_^

ภาพขอบม่วง กับ Chromatic aberration

        ต้องขออภัยด้วยนะครับที่ผมห่างหายจาก blog ไปนาน ก็ด้วยเหตุสุดวิสัยจากการติดสอบปลายภาคน่ะครับวันนี้จะมาต่อจากตอนที่แล้วที่ผมถามไปว่า 

" ถ้าแสงขาวนี้ผ่านเลนส์เดี่ยวในกล้องถ่ายรูป  

ภาพที่ถ่ายออกมาจะมีลักษณะอย่างไร ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น"

คำตอบก็คือภาพที่ออกมาจะมีลักษณะที่มีความเพี้ยนของสีตามขอบของภาพ ดังรูป

ที่มา : http://www.tlc-systems.com/pp011185crp.jpg

         ภาพที่เกิดขึ้นแบบนี้บางครั้งช่างภาพจะเรียกว่า "ภาพขอบม่วง" ซึ่งศัพท์ทางวิชาการจะเรียกว่า "Chromatic Aberration" ครับ เนื่องจากคำว่า Aberration คือความคลาดเคลื่อนของภาพจากที่ควรจะเป็นซึ่งมีสาเหตุมาจากเลนส์เป็นต้นเหตุ และคำว่า Chromatic จะหมายถึงสี ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับค่าความยาวคลื่นของแสงโดยตรง

        ค่าของความยาวคลื่นแสงนั้นมีความสัมพันธ์กับค่าดัชนีหักเหของแสงในตัวกลางหนึ่งๆ เพราะค่าดัชนีเห คือ

n = c / v 

n = c / (ความยาวคลื่น x ความถี่)

        เนื่องจากความถี่ของแสงในตัวกลางใดๆจะคงที่เสมอ แต่สิ่งที่เปลี่ยนไปแล้วส่งผลให้ความเร็วของแสงในตัวกลางใดๆเปลี่ยนไปคือการเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่น ดังนั้น จึงกล่าวได้ว่า "ค่าดัชนีหักเหของแสงจะแปรผกผันกับความยาวคลื่นของแสง" หรือพูดเป็นภาษาพูดได้ว่า "ความยาวคลื่นน้อยๆ(เช่นสีม่วง ประมาณ 400 nm)จะหักเหมาก แต่ถ้าความยาวคลื่นมากๆ(เช่นสีแดง ประมาณ 700 nm)จะหักเหน้อย"

        ดังนั้น เมื่อแสงขาวที่ประกอบด้วยหลายความยาวคลื่นของแสงเดินทางจากอากาศเข้าสู่เลนส์เดี่ยว (ในที่นี้จะกล่าวถึงเลนส์นูนในกล้องถ่ายรูป) จะทำให้เกิดการตกของภาพในแต่ละสีไม่ตรงกัน อันเนื่องมาจากมีดัชนีหักเหของแต่ละสีแตกต่างกัน ดังรูป

ที่มา : http://www.lenklong.com/forums/attachment.php?attachmentid=49&d=1243581035

        ผมได้จำลองการเกิด Chromatic Aberration โดยใช้ต้นกำเนิดแสงสองสีคือ เลเซอร์สีแดง และเลเซอร์สีเขียว ซึ่งวางตั้งฉากกันแล้วยิงเข้าไปที่ Beam slitter ทำให้แสงเลเซอร์ทั้งสองสีนั้นรวมกันเป็นลำเดียวกัน จากนั้นจะส่งผ่านเข้าไปที่เลนส์นูนที่เป็นเลนส์เดี่ยวและวางเลนส์เอียง เพื่อให้สังเกตเห็นการเกิด Chromatic Aberration แบบ Lateral ซึ่งสังเกตได้ง่ายที่สุด โดยผมได้จัดอุปกรณ์ ดังรูป

        หลังจากที่ทำการทดลองแล้ว ได้ผลดังนี้

        การแก้ไขการเกิด Chromatic Aberration ได้สามารถทำได้หลักๆสองวิธีคือ การใช้โปรแกรมตกแต่งรูปหลังจากถ่ายเสร็จแล้ว หรือใช้เลนส์ประกบที่เรียกว่า  Achromatic lens ซึ่งจะทำให้สีทุกสีมีระยะภาพที่ตำแหน่งใกล้เคียงกัน หรือตรงกันมากขึ้น ดังรูป

ที่มา : http://d3sd55e8xn3mwv.cloudfront.net/wp-content/uploads/2007/12/achromat-raysthick-50.gif