Почему при попадании лазера в камеру iPhone создаются такие формы?

Когда я направляю лазерный луч на камеру iPhone 6, я получаю вот такие странные формы:

введите описание изображения здесь

Формы никоим образом не находятся на заднем плане за лазером. Что вызывает их появление? Я знаю о типичных бликах от линз, но, кажется, что-то интересное происходит со светом, создающим эти круглые формы с тонкими кольцами внутри.

Я не совсем понимаю, почему мой вопрос заминусовали? Мне кажется, что это хороший вопрос физики, связанный со светом, который приводит к странным формам при съемке на камеру. Может кто-нибудь объяснить, почему отрицательный голос?
Этот сайт имеет невероятно высокую планку для вопросов по физике. К счастью, я отвечаю на большинство вопросов, которые задают с добрыми намерениями.
@ Zach466920 По моему опыту, многие пользователи с высокой репутацией отвечали очень подробно на мой вопрос, который был просто о том, может ли костюм скрывать тепловые сигнатуры, как в серии игр Crysis. Люди, кажется, очень творчески подходят к интересным маленьким вопросам, подобным этому в моем прошлом опыте на сайте.
Я смотрю на страницу вопросов и замечаю, что только 20% вопросов имеют положительный голос. Я также замечаю, что будут даны подробные ответы, но затем автор никогда не перестанет голосовать за сам вопрос.
@ Zach466920 да, я не согласен.
Могу поспорить, что эти формы — отражение царапин на линзе. Тем не менее, у любого, кто отвечает, нет практического способа проверить это.
@KyleOman круглые формы, кажется, имеют тонкие кольца, похожие на поперечное сечение дерева. Должны быть какие-то явления, объясняющие, как могли возникнуть эти закругленные кольца.
Считаете ли вы, что голосование против произошло из-за того, что вы взяли какое-то изображение и сказали: «Расскажи мне, что это такое». не задумываясь о том, что никто не может сказать вам, что происходит с вашим устройством, кроме тех, кто работает с ним напрямую или без того, чтобы вы показали, что сделали что-то, чтобы найти ответ самостоятельно?
@KyleKanos Вы подумали, что я увидел интересное явление в световых узорах, понятия не имел, как это назвать, и пришел к сообществу, которое специализируется на объяснении таких вещей, чтобы спросить наилучшим образом, как я знал? Я подумал, что кто-то может сказать: «О, круто, это интересный результат света, я могу это объяснить».
Да, я думал, что это именно то, что вы сделали. Я не думаю, что это сообщество является вашей личной службой идентификации, и вы не должны относиться к нему так.
Зачем вам минусы, если у вас 0,0 соотношение ответов/вопросов?
Видимые картины дифракции напоминают мне картины преломления, видимые при просмотре яркого источника света через очки, покрытые каплями дождя. Это говорит о том, что они действительно возникают из-за пылинок или царапин на камере.
почему вопрос заминусован? Не знаю, но я заметил повторяющуюся закономерность: иногда, даже часто, некоторые (наобум?), даже с высокой пунктуацией, я подозреваю, пытаются запутать вопрос комментариями, когда нет прямого ответа из учебника. Чаще всего никто не отвечает на вопрос «почему минус?». Была ли совесть у даунвотеров? Я не знаю. Еще одна причина отрицательного ответа, которую я могу подробно задокументировать: отрицательное голосование происходит автоматически из-за невозможности найти в литературе аргумент против выраженного неканонического ответа.
Так же, как и с вашими глазами, я думаю, что сенсор камеры может быть поврежден лазером. Заботиться. Хороший вопрос!
Границы физики лежат в тайне неизведанного, а не в комфорте лекционных залов или учебников. Почему все боятся рисковать, строить предположения и гипотезы.
@KyleKanos То, что вы не знаете ответа, не означает, что вам нужно быть враждебным. Это явно интереснее, чем большинство постов здесь. И самое интересное в физике — это объяснение физических явлений, а не обучение людей математике!
@Jahan: Найди меня враждебным в моих комментариях. Это явно не «очевидно более интересный, чем большинство» вопросов здесь, учитывая, что у него было близкое голосование, 2 отрицательных голоса и 3 предположения для ответов. Единственный способ ответить на этот вопрос — физически потрогать телефон ОП, что делает вопрос плохим.

Ответы (3)

Всего лишь предположение, но мне эти кольца кажутся бахромой Хайдингера. Когда монохроматический свет падает на тонкую прозрачную пластину или пленку, часть света проходит, а часть отражается назад, а затем снова отражается вперед от двух поверхностей. Отраженный свет мешает проходящему свету. Является ли интерференция конструктивной или деструктивной, зависит от того, насколько длинный путь отраженного света сравнивается с прошедшим светом, и, следовательно, это функция угла обзора. В результате образуются концентрические кольца чередующихся конструктивных и деструктивных взаимодействий. В случае этого изображения отражающими поверхностями могут быть передняя и задняя поверхности объектива камеры.

Я могу идентифицировать «кольца дерева» как типичную функцию Эйри, соответствующую дифракции на ребре. В этом случае край круглый, как и апертура вашей камеры.

Вы можете лучше всего наблюдать тот же Эйри-подобный «звон», когда вы фокусируете лазер и ставите какое-либо препятствие для луча рядом с фокусом.

Множественные внутренние отражения в линзе могут генерировать несколько разных пятен, как свет в капле воды создает радугу. Но почему они не выстроены в одну линию? Больше всего меня озадачивает их азимутальное положение.

Полосы скорее всего не из-за дифракции на апертуре. Если бы апертура давала столь сильные дифракционные картины, изображения камеры были бы бесполезны (напомним: дифракционная картина точечного источника апертуры есть функция рассеяния точки объектива!). Скорее всего, они вызваны царапинами, пылью или другой грязью на объективе (как было предложено в одном из комментариев).

Я постараюсь объяснить каждую часть фотографии.

Все, что на фото красное, должно быть от самого лазера.

Почти центральная белая часть фотографии появляется из-за сенсорной перегрузки камеры. Лазеры представляют собой чрезвычайно мощную концентрацию света, поэтому, когда они попадают прямо в глаз или отверстие, они временно «ослепляют» источник. Кроме того, поскольку камеры, как правило, фокусируют свет для получения изображения, воздействие лазера может фактически повредить вашу камеру. Вот дополнительная информация. По той же причине солнце кажется белым, если смотреть прямо на него, а потом вы ничего не видите в течение 30 секунд после слов.

Желтая часть изображения имеет такой цвет, потому что находится не в центре лазера. Недостаточно перегрузки, чтобы сделать его белым, но слишком много, чтобы зарегистрировать его как красный.

В целом эту картину лучше всего описывает Lens-Flare. Вот статья в Википедии об этом.

Я понимаю часть бликов линзы, но эти круглые формы, окружающие свет... Кажется, что они имеют зернистость, как кольца дерева.
@ColorQuestor Я бы выбрал очень сильные блики. В статье Википедии кольца описываются как нечто, связанное с бликами.