Муаровый эффект | Статья в журнале «Юный ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 30 ноября, печатный экземпляр отправим 4 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Научный руководитель:

Самые интересные примеры Отличные иллюстрации Необычная тема исследования

Рубрика: Математика: алгебра и начала анализа, геометрия

Опубликовано в Юный учёный №5 (68) май 2023 г.

Дата публикации: 13.04.2023

Статья просмотрена: 405 раз

Библиографическое описание:

Куприянова, К. М. Муаровый эффект / К. М. Куприянова, Я. В. Петрушина, М. Ю. Бородина. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2023. — № 5 (68). — С. 104-106. — URL: https://moluch.ru/young/archive/68/3715/ (дата обращения: 16.11.2024).



На уроках технологии, информатики, математики, и в окружающем нас мире мы незаметно для себя очень часто встречаемся с таким понятием, как муаровый эффект. Рассматривая тюлевую ткань, накладывая их друг на друга, примечали красивые переливающиеся узоры. А если эти полосатые узоры рассматривать на компьютере в мелком масштабе, то увидим много замечательных рисунков, состоящих из светлых, темных, чередующихся полос, возникающих при наложении нескольких сеток и состоящих из геометрических элементов.

Муаровые узоры или муаровые полосы — это масштабные модели вмешательства, где два узора должны смещаться, поворачиваться и иметь различающийся шаг. Муаровый эффект проявляется во многих ситуациях нашей жизни. Напечатанный узор из точек может мешать изображению при печатании. В телевизионной и цифровой фотографии узор влияет на форму датчиков освещенности при фотографировании.

Муаровые узоры — это странные волнообразные узоры. Но чаще всего мы видим их в высококонтрастных изображениях тканей, волос, или сюжетов, содержащих повторяющиеся детали, например, вертикальные линии. При наложении двух узоров друг на друга и образуется муар. Эффект муар делают различными способами, при этом образуя уже более четкий и тонкий рисунок.

Муаровый узор возникает при пересечении под небольшим углом двух систем равноудаленных параллельных линий. Небольшое изменение угла поворота ведет к значительным изменениям расстояния между элементами муарового узора.

Изображение

Существует несколько видов муарового эффекта из параллельных узоров

Геометрический подход

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/03/Moire_parallel.svg/800px-Moire_parallel.svg.png

Рассматриваются два узора, состоящих из параллельных, равноудаленных вертикальных линий. Шаг первого узора равен p, шаг второго узора p+δp, где 0 <δp будет середина первой темной зоны. А n-я строка второго узора сдвинута на n·δp по сравнению с n-й строкой первой сети.

Повернутые узоры

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b1/Moire_ecart_angulaire.png

Возьмем два узора с одинаковым шагом p, второй узор повернуть на некоторый угол α. Если смотреть издалека на эти узоры, то можем видеть более темные и более светлые линии: линии, проходящие через пересечение двух узоров, смотрятся бледнее других линий. При более близком рассмотрении будет виден ромб со стороной d =

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/27/Moire_calcul_angle.png

« ligne claire» означает «бледная линия», она является малой диагональю ромба. Так как диагонали являются биссектрисами углов ромба, то «бледная линия» образует угол равный с перпендикуляром к линии узора.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/97/Moire_Lines.svg/800px-Moire_Lines.svg.png

{\displaystyle \alpha \approx {\frac {p}{D}}} Применение муаровых эффектов:

– Шелк высокого качества обладает поразительным эффектом муаровым рисунком. Еще в Средневековье портные заметили удивительный муаровый, «переливающийся», «создающий волны» цвет ткани. Из премиального шелкового сырья создавались полотна. А сегодня создается эта ткань из синтетических волокон.

– В кинематографии для актера или ведущего специально подбирают узор на одежде, во избежание муарового эффекта, чтобы проявление муарового цвета не отвлекала от сути репортажа. В момент, когда человек двигается перед камерой, происходит межстрочное пересечение волны.

– Для составления топографических карт предметов муаровый эффект используют в Японии.Через решетку фотографируют объект, состоящую из тонких нитей и сбрасывающуюся на него четкую тень. При этом деформируется тень в соответствии с рельефом объектом, взаимодействует с реальной решеткой, возникает муаровый узор.

Муаровый эффект применяется в денежных купюрах для подлинности, контролируемые при изменении угла зрения. С крытый муаровый узор — MVC присутствует на всех денежных банкнотах — от 10 до 5000 рублей. Такой эффект необходим для защиты подделки на копировальных аппаратах.

– Рисунок муар используют в производстве обоев, обивки мебели.

– На экранах монитора компьютера используется нежелательный эффект оптики, поэтому муаровый эффект влияет отрицательно.

– Муаровый эффект позволяет создать анимацию прямо на листе бумаги.

– Муаровый эффект можно наблюдать у минералов: агат, халцедон, оникс, сапфирин, опал.

Муаровый эффект — это простой аналог сложных явлений, который применяется в различных областях науки. Узоры представляют графическое решение сложных задач. С развитием науки в вычислительной технике широко применяется электронно-проекционный муаровый метод.

Теоретически изучив это красивое явление и рассмотрев множество узоров, можно сделать выводы: муаровый узор возникает при изменении угла поворота плоскости относительно другой плоскости; может принимать форму квадрата и розетки. Муаровый эффект используются как оформительский элемент и помогает разбираться в сложных вопросах физической оптики, оживить картинку.

В красивых сложных формах мы чувствуем прочную логическую основу муарового узора. Но стоит чуть-чуть изменить угол наклона, расстояние между элементами, и её красота пропала, рассыпалась, подобно иллюзорному муаровому узору.

Литература:

  1. http://naymenok.ru/uzoryi-spirografom/
  2. https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.828a71c2–63b27666–513c030a-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/Moir %C3 %A9_pattern#/media/File:Moir %C3 %A9_pattern.png
  3. https://www.ngpedia.ru/id623906p1.html
  4. http://www.tanki-media.ru/book_poligraf/muar.pdf


Задать вопрос