Prisma dicroico

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, normalmente 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 selectivamente 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, para conocer 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 una posible disposición del dispositivo. Un haz de luz ingresa al primer prisma (A) y el componente azul del haz se refleja en un revestimiento de filtro de paso bajo (F₁) que refleja la luz azul (alta frecuencia), pero transmite longitudes de onda más largas (frecuencias más bajas). El haz azul sufre una reflexión interna total desde el frente del prisma A y sale por una cara lateral. El resto del haz ingresa al segundo prisma (B) y es dividido por una segunda capa de filtro (F₂) que refleja la luz roja pero transmite longitudes de onda más cortas. El haz rojo también se refleja totalmente internamente debido a un pequeño espacio de aire entre los prismas A y B. El componente verde restante del haz 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 en color, y se utiliza de esta manera 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:

• Minimal absorción de luz, la mayoría de la luz se dirige a uno de los rayos de salida.
• Mejor separación de color que con la mayoría de otros filtros.
• Fácil de fabricar para cualquier combinación de bandas de pase.
• No requiere interpolación de color (demosaicación) y así evita todos los falsos artefactos de color comúnmente vistos en imágenes desviadas.

Desventajas de la separación de colores con prismas dicroicos

• Dado que los prismas dicroicos usan filtros dicroicos, el ancho exacto de cada filtro depende del ángulo de incidencia de la luz.
• La abertura numérica del objetivo máximo puede ser restringida debido a la geometría del camino óptico dentro del montaje.
• El bandpass exacto depende de la abertura numérica de la lente, ya que este factor cambia el ángulo promedio de incidencia de la luz en los filtros.
• Dado que algunas de las superficies de vidrio están en un ángulo contra el rayo incidente puede resultar una polarización por efectos de reflexión.