Окно в подводный мир

Посмотрим с улицы в комнату через окно, прикрытое тюлевой занавеской. Если дело происходит днем, мы не увидим в комнате почти ничего. Если же в комнате горит свет, то мы свободно рассмотрим ее внутренность, несмотря на наличие той же занавески. При освещении изнутри занавеска в значительно меньшей степени препятствует наблюдениям. И происходит это потому, что обращенная к нам вуаль (т. е. занавеска) не освещена снаружи: она почти не понижает контраст. Между освещенными предмета-ми за ней, т. е. в комнате, и темнотой вокруг окна.

Именно с этим явлением мы сталкиваемся при наблюдении в воде самосветящихся объектов. Горящая в воде электрическая лампа видна на значительно большем расстоянии, чем предметы, освещенные посторонним источником света. Увеличивает дальность видимости и более высокий контраст, которым обладает нить лампы, и то, что световая дымка образована лишь за счет рассеянных лучей, идущих от лампы. При наблюдении обычных, не самосветящихся предметов световая дымка образована рассеянными световыми лучами, идущими сначала к освещаемому объекту, а затем от него к объективу передающей камеры. Естественно, что яркость световой дымки в этом случае ярче и видимость ухудшается.

Однако, как мы сейчас увидим, и обычные, не самосветящиеся предметы можно поставить в условия, приближающиеся к условиям наблюдения самосветящихся, создать для них такой же режим освещения. Для этого необходимо расположить источники света как можно ближе к наблюдаемому предмету. Тогда световая дымка будет образовываться только при распространении отраженных световых лучей, т. е. создадутся условия, близкие к тем, при которых наблюдается самосветящийся предмет. Вследствие этого возрастает и возможная дальность видимости.

Однако на практике далеко не всегда можно выполнить это условие. Попробуйте-ка поднести сильную осветительную лампу вплотную к какой-нибудь крупной рыбе, находящейся в десятке метров от передающей камеры! Наверное вы не сможете этого сделать. А если сможете, то не лучше ли будет передвинуть поближе уже не только осветительную лампу, но и самую передающую камеру? Очевидно, такой способ освещения применим лишь в тех случаях, когда к объекту наблюдения можно вплотную подвинуть осветитель, но нельзя приблизить передающую камеру.

Если неудобно выносить светильники далеко вперед, то не могут ли их заменить световые вспышки, производимые с помощью каких-либо патронов, начиненных световым составом? Световые патроны должны каким-то простейшим путем достигать наблюдаемого предмета и только по достижении его вспыхивать. Очевидно, этот способ также практически неудобен.

БЫСТРЕЕ СВЕТА?!

Нельзя ли создать условия освещения, обеспечивающие отсутствие дымки, или, точнее говоря, минимальную дымку, и при обычном расположении светильников, т. е. вблизи камеры?

Предполагают, что можно, но для этого нужно, чтобы источник света горел не непрерывно, а давал бы отдельные вспышки, импульсы. Световой импульс посылается источником на объект, отражается от него и возвращается к передающей камере. Если длительность светового импульса, воспринимаемого камерой, достаточно коротка, рассеянное излучение придет к камере позже основной части импульса, отраженного от наблюдаемого объекта. Чтобы отсечь часть светового импульса, несущую полезную информацию от объекта, от его хвоста, состоящего из рассеянного света, камера должна быть снабжена особым быстродействующим затвором. Открытие затвора должно происходить с определенной задержкой в зависимости от длины пути световых импульсов в воде. Вся установка в целом для освещения в воде на новом принципе несколько напоминает современный радиолокатор, но отличается от него рядом очень существенных особенностей. Прежде всего необходима очень малая длительность световой посылки.

Английские ученые, например, считают, что новая система должна работать на световых импульсах, имеющих длительность порядка одной сотой микросекунды. Но получить достаточно мощный световой импульс длительностью в одну стомиллионную долю секунды — это сама по себе сложная задача.

В данном случае она осложняется еще и тем, что необходимо обеспечить достаточно высокую частоту повторения световых посылок.

Будущее покажет, какой из новых методов освещения даст наилучшие результаты в подводном телевидении. А пока, как это часто бывает, в технике подводного освещения идут на компромиссное решение вопроса. Для уменьшения влияния световой дымки светильники стараются отнести, по возможности, в стороны от передающей камеры и выдвигают их как можно дальше вперед.

КАК ВИДЯТ РЫБЫ И ПЕРЕДАЮЩИЕ КАМЕРЫ?