Глава 4. Архитектурное освещение 123

С фасада на полу помещения будут перспективные проекции В\ВгВъВ4 и С1С2С3С4 отверстия, точки схода которых есть ортогональные проекции на плоскость изображения светящих точек В и С. Ана­морфированные изображения вертикальных ребер АВ и СЭ фасада сходятся в размытой зоне схожде­ния 1234, представляющей собой ортогональную проекцию отверстия на плоскость изображения, т. е. предел его гомоцентрической проекции из бес­конечно удаленной натурной точки схода прямых АВ и СО. Таким образом, анаморфотные и перс­пективные искажения изображений имеют одина­ковую оптико-геометрическую природу и опреде­ляются одинаковыми методами проецирования.

Правильно размытое перспективное изобра­жение образуется только при расположении объек­та в параксиальной, т. е. приосевой облети про­странства, ограниченной параксиальным цилинд­ром А56—78В (рис. 4.43,а), когда апертурной (действующей) является внутренняя диафрагма 56—78 отверстия в ограждении конечной толщи­ны. Изображение всякой непараксиальной точки М искажается двойным диафрагмированием све­тового потока. В этом случае избражением точки М будет пересечение \fsNMyL гомоцентрических проекций М1М2М3М4 и МьМьМпМъ наружной и внутренней диафрагм, т. е. проекция апертурной диафрагмы отверстия, состоящей из действующих участков этих диафрагм. Апертурные искажения ограничивают поле изображения внешней среды телесным углом и нарушают перспективность структуры размытых изображений линий. Геомет­рия апертур но размытого перспективного изобра­жения довольно сложна. Простейшее поле апер — турных искажений нормального изображения то­чек фронтальной плоскости показано на рис. 4.43,6»

Распределение освещенности в размытом оп­тическом изображении определяется законом про­екции телесного угла, в котором виден из освещае­мой точки светящий объект. Условия ограничения видности объекта через отверстие можно опреде­лить по характеру сдвига и наложения изображе­ний контурных точек объекта. Выделим на отрезке светящей прямой АВ (рис. 4.44,а) несколько то­чек, расположенных с интервалом /, и построим на освещаемой поверхности его непрерывное (б) и дискретное (в) изображения, размытые квадрат­ным отверстием 1234. Очевидно, что точки 1—1— 1—1—1, 2—2—2—2 и 3—3—3 пересечения конту­ров изображений светящих точек отрезка, распо­ложенных с интервалами /, 2 /иЗ /, принад­лежат изолиниям видности отрезка, т. е. геометрическому месту точек изображения, из ко­торых видны одинаковые по длине участки отрез­ка. Такое преобразование дискретного изображе­ния в изолинии справедливо в зонах ВгАъА\С\ и ВлСтАгВг, из точек которых видность отрезка огра­ничивается смежными сторонами квадрата отвер­стия. Видность конечных участков отрезка из зон АхАьАлСъ С2А4А2, В\ВуС\ и В1С1В4В2 ограничива­ется одной стороной отверстия и, следовательно, изолиниями видности в этих зонах будут контуры изображений светящих точек, отстоящих от кон­цов отрезка на кратные / интервалы. Замкнутые ломаные линии О, /, 2 и 3 образуют семейство крат­ных / изолиний поля линейной видности отрезка из точек его изображения.

Допустим, что освещенность размытого изо­бражения светящей точки равномерна. Тогда ана­логичное показанному на рис. 4.44,в преобразова­ние дискретного изображения отрезка, построен­ного по точкам, расположенным с неравными ин­тервалами /», соответствующими равному приращению освещенности четкого изображения отрезка даст приближенные изолинии поля

Освещенности размытого изображения отрезка (рис. 4.44,г).

Поля видности и освещенности имеют одина­ковую зональную структуру, порождаемую неоди­наковыми условиями ограничения видности светя­щего объекта из точек изображения. Поэтому фун — кции видности и, следовательно, освещенности в каждой зоне уникальны, т. е. действительны только в границах данной зоны. Границы зон совпадают с линиями псевдопространственной структуры пло­ского изображения отрезка (см. рис. 4.44,а) и при­надлежат граничным плоскостям пространствен­ных зон, проходящим через стороны и вершины от­верстия 1234. Пространственная зональная струк­тура светового поля зависит только от формы и взаиморасположения светящего объекта и отвер­стия. Границы зон являются особыми линиями по­ля, на которых значения функций видности и осве­щенности смежных зон совпадают, но происходит разрыв градиента полей. Это обнаруживается в ви­де резкого излома графиков и изолиний видности и освещенности на границах зон.

В реальной световой среде светящие линии об­разуются разрывом яркости светящих поверхно­стей, т. е. являются контурными линиями ее ярко — стных деталей. Размытые изображения таких ли­ний составляют контурную область изображения, в которой происходит оптическое смешение (сложе­ние) изображений смежных элементов среды. Так, контурная область изображения фасада ABCD (см. рис. 4.43) состоит из зон НФ и ЗФ, в которых изо­бражение фасада смешивается с изображениями неба или земли. Размытое изображение линии го­ризонта образует контурную область НЗ, в которой смешиваются изображения неба и земли. Пересе­чения контурных областей образуют общие зоны НЗФ, где смешиваются изображения всех трех эле­ментов среды. Вне контурных областей располага­ются зоны 11>ЗиФ чистых изображений неба, зем­ли и фасада, причем в случае пересечения зон НЗФ чистое изображение фасада может отсутствовать.

Обозначения зон указывают также, участки каких элементов внешней среды можно наблюдать из точек этих зон. Например, из зоны Ф виден толь­ко фасад, а из зоны НЗФ — все элементы среды. Как и в рассмотренном выше изображении идеаль —



.