Теневой график — оптический метод, который выявляет неоднородности в прозрачных средах, таких как воздух, вода или стекло. Он связан с методами шлирен и шлирен-фотографии , которые выполняют схожую функцию, но проще их. Теневой график — это тип визуализации потока .
В принципе, разница в температуре, другой газ или ударная волна в прозрачном воздухе не могут быть видны человеческим глазом или камерами. Однако все эти возмущения преломляют световые лучи, поэтому они могут отбрасывать тени . Например, струя горячего воздуха, поднимающаяся от огня , может быть замечена по ее тени, отбрасываемой на близлежащую поверхность равномерным солнечным светом .
Некоторые водные хищники обнаруживают свою прозрачную добычу по теням, отбрасываемым на дно океана. Роберт Гук [1] первым научно продемонстрировал теневую фотографию солнечного света, а Жан-Поль Марат [2] первым применил ее для изучения огня. Современное описание теневой фотографии дано Гэри С. Сеттлсом. [3]
Применение теневой фотографии в науке и технике очень широко. Она используется в авиационной технике для наблюдения за потоком вокруг высокоскоростных самолетов и ракет, а также в исследованиях горения , баллистике , взрывах и при испытании стекла . Идеально подходит для идентификации моделей потока.
Согласно FJ Weinberg [4] , результат применения техники теневого графика следует называть теневой граммой . Теневая грамма — это не сфокусированное изображение, а всего лишь тень. В теневой грамме различия в интенсивности света пропорциональны второй пространственной производной ( лапласиану ) поля показателя преломления в прозрачной среде, подлежащей исследованию. Как только расстояние от прозрачного возмущения до отбрасываемой тени становится слишком большим, тень больше не является полезным представлением возмущения, вызвавшего его.
Shadowgraph и shadowgram использовались в анимации, где они усиливают реализм мультфильма. Одно из первых их применений было сделано Disney Studios в Three Blind Mouseketeers (1936) в серии анимационных короткометражных фильмов Silly Symphonies . [5]
Кроме того, термин Shadowgraph использовался английскими издателями открыток ETW Dennis & Sons Ltd. из Лондона и Скарборо для серии открыток «Hold up to the Light» в 1950-х годах. На них дерзкое изображение можно увидеть сквозь то, что кажется невинной картинкой, когда свет проходит через открытку. [6]
