Optika pro počítačovou grafiku - NPGR030

• Anglický název: Optics for computer graphics
• Zajišťuje: Katedra softwaru a výuky informatiky (32-KSVI)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: RNDr. Roman Antoš, Ph.D.
• Vyučující: RNDr. Roman Antoš, Ph.D.
• Třída: DS, softwarové systémy; Informatika Bc.; Informatika Mgr. - volitelný
• Kategorizace předmětu: Informatika > Počítačová grafika a geometrie

Anotace

čeština

Tématem přednášky jsou základní optické principy, které potřebujeme znát, chceme-li porozumět jak povaze efektů ovlivňujících vzhled hmotných předmětů v reálném světě, tak funkci optických přístrojů sloužících k jejich zobrazování.

Poslední úprava: G_I (21.05.2009)

angličtina

The aim of this course is to teach students the fundamentals of optics, which will help them to understand both the phenomena that control the appearance of physical objects in real world and function of instruments used for their imaging.

Poslední úprava: T_KSVI (20.05.2009)

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Ústní zkouška

Poslední úprava: Antoš Roman, RNDr., Ph.D. (11.06.2019)

angličtina

Oral exam

Poslední úprava: Antoš Roman, RNDr., Ph.D. (11.06.2019)

Literatura

E. Hecht: Optics, 4th ed., Addison Wesley, San Francisco, 2002.

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fyzika, část 4. Elektromagnetické vlny - optika - relativita. VUTIUM, Brno, 1997.

a další průběžně aktualizovaná on-line literatura

Poslední úprava: T_KSVI (20.05.2009)

Metody výuky

čeština

Přednáška

Poslední úprava: Antoš Roman, RNDr., Ph.D. (11.06.2019)

angličtina

Lecture

Poslední úprava: Antoš Roman, RNDr., Ph.D. (11.06.2019)

Požadavky ke zkoušce

čeština

znalost probírané látky na přednáškách

Poslední úprava: Antoš Roman, RNDr., Ph.D. (11.06.2019)

angličtina

knowledge of the topics explained at lectures

Poslední úprava: Antoš Roman, RNDr., Ph.D. (11.06.2019)

Sylabus

čeština

1. Od Maxwellových rovnic ke kvantové teorii. Paprsky, vlny a fotony. Monochromatická harmonická vlna, její amplituda, frekvence a fáze. Polarizované světlo.

2. Zjednodušený popis šíření vln. Superpozice světelných vln. Interference. Vlnoplochy a Huygens-Fresnelův princip. Fermatův princip.

3. Odraz a lom světla na optických rozhraních. Disperze indexu lomu. Zrcadla, hranoly a čočky. Vláknová optika.

4. Geometrická optika. Čočková rovnice. Ray tracing. Základní zobrazovací přístroje a jejich rozlišovací schopnost.

5. Koherentní a nekoherentní záření. Interference na tenkých vrstvách. Iridescence. Fotonické krystaly. Holografie.

6. Difrakce světla. Rozptyl světla na optických nehomogenitách.

7. Optické jevy v atmosféře.

8. Fotometrie. Detektory světla. CCD a CMOS kamery.

9. Klasické zdroje světla. Fotodiody. Lasery.

10. Absorpce světla. Luminiscence. Vliv absorpce, lomu, odrazu a rozptylu světla na vzhled hmotných předmětů.

11. Lidský zrak. Hlavní kategorie optických iluzí a jejich příklady.

12. Fourierovská optika.

Poslední úprava: T_KSVI (20.05.2009)

angličtina

1. From Maxwell equations to quantum theory. Rays, waves and photons. Monochromatic harmonic wave, its amplitude, frequency and phase. Polarized light.

2. A simplified description of wave propagation. The superposition of electromagnetic waves. Interference. Wavefronts and Huygens-Fresnel principle. Fermat principle.

3. Light reflection and refraction at optical interfaces. The dispersion of index of refraction. Mirrors, prisms and lenses. Fiber optics.

4. Geometrical optics. Lens equation. Optical imaging systems. Analytical ray tracing. Resolving power.

5. Coherent and incoherent light. Light interference at thin layers. Iridescence. Photonic crystals. Holography.

6. Light diffraction. Fresnel and Fraunhofer diffraction. Light scattering by optical inhomogeneities.

7. Atmospheric optical phenomena.

8. Photometry. Detectors of light. CCD and CMOS cameras.

9. Classical incoherent light sources. Photodiodes. Lasers.

10. Light absorption. Luminescence. Absorption, reflection, refraction and scattering of light at the appearance of physical objects.

11. Human eye and vision. Main categories of optical illusions.

12. Fourier optics.

Poslední úprava: T_KSVI (20.05.2009)