Un prisma dicroico es un prisma que divide la luz en dos haces de diferente longitud de onda ( color ). Un conjunto de prisma tricroico combina dos prismas dicroicos para dividir una imagen en 3 colores, típicamente como rojo, verde y azul del modelo de color RGB . Por lo general, están construidos con uno o más prismas de vidrio con recubrimientos ópticos dicroicos que reflejan o transmiten luz de manera selectiva según la longitud de onda de la luz. Es decir, ciertas superficies dentro del prisma actúan como filtros dicroicos . Se utilizan como divisores de haz en muchos instrumentos ópticos . (Ver:Dicroísmo , por la etimología del término).
Aplicaciones en videocámaras o cámaras digitales
Una aplicación común de los prismas dicroicos es en algunas videocámaras y cámaras digitales de alta calidad . Un conjunto de prisma tricroico es una combinación de dos prismas dicroicos que se utilizan para dividir una imagen en componentes rojo , verde y azul , que se pueden detectar por separado en tres matrices CCD .
En el diagrama se muestra un posible diseño del dispositivo. Un rayo de luz entra en el primer prisma (A) y el componente azul del rayo se refleja desde un revestimiento de filtro de paso bajo (F 1 ) que refleja la luz azul (alta frecuencia), pero transmite longitudes de onda más largas (frecuencias más bajas). El rayo azul sufre una reflexión interna total desde el frente del prisma A y sale por una cara lateral. El resto del haz entra en el segundo prisma (B) y se divide por un segundo revestimiento de filtro (F 2 ) que refleja la luz roja pero transmite longitudes de onda más cortas. El rayo rojo también se refleja totalmente internamente debido a un pequeño espacio de aire entre los prismas A y B. El componente verde restante del rayo viaja a través del prisma C.
El conjunto de prisma tricroico se puede utilizar a la inversa para combinar haces rojos, verdes y azules en una imagen de color, y se utiliza de esta forma en algunos dispositivos de proyección. Son posibles montajes con más de 3 vigas.
Ventajas de la separación de colores del prisma dicroico
Cuando se utiliza para la separación de colores, en un sistema de imágenes, este método tiene algunas ventajas sobre otros métodos, como el uso de un filtro Bayer . La mayoría de esas características se derivan del uso de filtros dicroicos y son comunes con ellos. Las ventajas incluyen:
- Absorción de luz mínima, la mayor parte de la luz se dirige a uno de los haces de salida.
- Mejor separación de colores que con la mayoría de los otros filtros.
- Fácil de fabricar para cualquier combinación de bandas de paso.
- No requiere interpolación de color (demostraciones) y, por lo tanto, evita todos los artefactos de colores falsos que se ven comúnmente en las imágenes demostradas.
Desventajas de la separación de colores del prisma dicroico
- Dado que los prismas dicroicos utilizan filtros dicroicos, el paso de banda exacto de cada filtro depende del ángulo de incidencia de la luz.
- La apertura numérica máxima de la lente puede estar restringida debido a la geometría de la trayectoria óptica dentro del conjunto.
- El paso de banda exacto depende de la apertura numérica de la lente, ya que este factor cambia el ángulo de incidencia de luz promedio en los filtros.
- Dado que algunas de las superficies de vidrio forman un ángulo contra el haz incidente, pueden producirse efectos de polarización por reflexión .