Svetloba in barva

• Uvod
• Plan izvedbe kolegija i sadržaj ispita
• Podjela optike
• Geometrijska, fotometrija, fizikalna
• Spektar elektromagnetskih valova
• Vidljivi dio spektra, svjetlost
• Izvori svjetlosti
• Brzina svjetlosti, valna duljina i frekvencija
• Primjeri
• Prikazi spektara i izvora svjetlosti (Prirodni i umjetni / karakteristike)
• Geometrijska optika
• Zakoni geometrijske optike
• Zakon pravocrtnog širenja i nezavisnosti širenja snopova svjetlosti
• Ograničenja valjanosti zakona
• Zakon refleksije
• Svojstva reflektirajuće površine
• Zrcalna i difuzna refleksija
• Formiranje slike na zrcalnim površinama
• Zakon refrakcije
• Apsolutan i relativan indeks loma
• Totalna refleksija
• Fizikalno značenje indeksa loma
• Lom svjetlosti na ravnim optičkim sustavima
• Planparalelna ploča
• Pomak zrake svjetlosti
• Prizma
• Skretanje zrake svjetlosti, kut devijacije
• Disperzija svjetlosti
• Primjeri i zadaci
• Modeli difuzije i refleksije, podpovršinsko raspršenje, prozirni materijali, apsorpcija, refrakcija, indeks loma, disperzija
• Materijali
• Primjeri i zadaci
• Preslikavanje u geometrijskoj optici
• Žarište slike i žarište predmeta
• Udaljenost predmeta i slike, fokus predmeta i slike, realni i virtualni predmet
• Gaussova aproksimacija
• Sferna dioptrija
• Jednadžba leće
• Geometrijske konstrukcije i povećanje
• Sustav s više leća
• Valovi
• Nastajanje vala općenito
• Jednadžba vala
• Vremenska (frekvencija i perioda titranja) i prostorna komponenta
• Svojstva elektromagnetskog vala
• Primjeri i zadaci
• Fizikalna optika
• Valna priroda svjetlosti
• Primjeri i zadaci
• Interferencija svjetlosti
• Koherentni izvori i uvjeti za nastajanje svijetlih i tamnih pruga
• Interakcija svjetlosti i materije
• Pojave interferencije u prirodi
• Primjeri i zadaci
• Laseri i holografija
• Pregled lasera: povijest, vrste i primjena lasera
• Karakteristike laserskih zraka: monokromatičnost, usmjerenost, svjetlina, koherentnost: vremenska i prostorna
• Vrste lasera: čvrsti, tekući i plinski laseri
• Kratak opis rubinskog
• He-Ne
• Nd:YAG lasera, CO2 lasera, poluvodičkih lasera
• Primjena lasera: opća primjena lasera, primjena lasera u industriji, obrani, medicini, zabavi itd
• Primjeri i zadaci
• Klasična i digitalna holografija
• Difraktivni optički elementi
• Tipovi holograma
• Primjena
• Računalno generirana holografija
• Primjeri i zadaci
• Primjena
• Boje
• Definicije
• Percepcija boja
• Aditivna teorija boja
• Subtraktivna teorija boja
• Anatomske i psihološke osnove boja
• Primarne boje, sekundarne boje, tercijarne boje na temelju kotača boja
• Boja i nijansa
• Boja i svjetlost
• Temperatura boje
• Kako se boja ponaša u svjetlu naspram sjene
• Lokalna boja i kako na nju utječe svjetlost, zračenje crnog tijela, spektralna krivulja izvora svjetlosti, transport svjetlosti
• Primjeri i zadaci
• Optičke varke, efekti
• Uzroci
• Tipovi ? fiziološke, kognitivne, dvosmislene
• Iluzije izobličenja, paradoksne iluzije, fikcijske iluzije
• Kako optička varka vara naše oči
• Primjeri i zadaci
• Slikovna analiza
• Uvod, elementi sustava za obradu slike
• Geometrija slike
• 2-D i 3-D transformacije
• Transformacija perspektive
• Stereo slika
• Unaprijeđenje slike
• Povećanje kontrasta
• Obrada histograma
• Oduzimanje slike i usrednjavanje slike
• Filtri za izglađivanje i izoštravanje slike
• Segmentacija slike (Thresholding)
• Prepoznavanje rubova
• Primjeri i zadaci
• Kamera
• Proces formiranja slike kod camere obscure
• Mjerenje slike dobivene digitalnim fotoaparatima i video kamerama
• Infracrvene kamere
• Projektivna geometrija, matrica kamere, homografije
• Perspektiva i projekcije u euklidskoj geometriji
• Korigiranje slike, registracija slike ili pomicanje kamere ? rotacija i translacija ? između dvije slike
• Kalibracija kamere, efekti objektiva
• Multispektralna kamera
• Primjeri i zadaci

Obvezna literatura

• David S. Falk, Dieter R. Brill, David G. Stork: Seeing the Light: Optics in Nature, Photography, Color, Vision, and Holography, Wiley (1986), ISBN: 978-1-6265 4-109-2.
  Valberg, Arne: Light, vision, color, Wiley (2005), ISBN 0-470-84902-9
  Michel A. Van Hove, Everyday physics : colors, light and optical illusions, New Jersey : World Scientific, (2022) ISBN 9789811238338
  Schnars, U. Jueptner i Werner, Digital holography: Digital hologram recording, numerical reconstruction, and related techniques, Berlin: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2005.