Lys filter

Lysfilter i optik, teknologi - en optisk enhed, der tjener til at undertrykke (vælge) en del af spektret af elektromagnetisk stråling.

Klassificering efter formål

Kamerafiltre

Et lysfilter i fotografering og biograf , et skydelysfilter  er en optisk enhed, der tjener til at undertrykke, isolere eller konvertere en del af lysstrømmen, normalt en del af spektret .

Monteret på linsen på optiske instrumenter eller kameraer . I fotografering bruges lysfiltre til at korrigere farve, ændre lysstyrken og kontrasten af ​​fotograferede objekter, der allerede er i gang med fotografering. Lysfiltre bruges også til at gengive forskellige farve- og lyseffekter.

Lysfiltre er normalt fastgjort til linsen med en gevindforbindelse foran linsens frontlinse.

Til ultra-vidvinkelobjektiver er der ofte anbragt et beslag bag objektivets bageste linse. Det optiske design af sådanne linser er specifikt, frontlinserne er ofte meget store, og frontfiltrene på sådanne linser skal have en endnu større diameter for at undgå vignettering . Filtre med de nødvendige diametre er meget store, dyre, tunge og omfangsrige, hvilket skaber forudsætningen for brug af bagfiltre.
Det er grundlæggende umuligt at installere et frontfilter på fiskeøjeobjektiver på grund af den stærkt konvekse frontlinse, der rager fremad.

I vidvinkelobjektiver med et bagmonteret filter er der altid et ND-filter som bagelement, som kan udskiftes med et andet efter ønske. Når du fjerner et udskifteligt filter, vender det neutrale standardfilter tilbage til sin plads for at undgå at ændre objektivets optiske egenskaber.

I projektions- og belysningssystemer er der ofte installeret filtre (især termiske filtre) mellem lyskilden og resten af ​​det optiske system.

Montering af filtre til objektivet , kombineret med en lysbeskyttende hætte , kaldes et kompendium .

Optagelsesfiltre er markeret med diameteren af ​​forbindelsestråden, symbolet for filtertypen og en valgfri indikation af eksponeringsforholdet (1 x  - eksponeringsændring er ikke påkrævet, 1,4 x  - en ændring med et halvt trin er påkrævet, 4 x  - en forøgelse af eksponeringen med 2 trin er påkrævet). Filterforholdet afhænger af lysets spektrale sammensætning og af det fotografiske materiales spektrale følsomhed. For eksempel har lysfilteret Zh-2x en forstørrelse på ca. 6x for iso -ortokromatiske og 2x for  pankromatiske materialer med en spektral sammensætning af lys tæt på dagslys. [en]

Tilstedeværelsen af ​​oplysning på lysfilteret er vigtig. Det reducerer andelen af ​​reflekteret lys fra filterets optiske overflader, hvilket giver dig mulighed for at øge lystransmissionen, og, ofte endnu vigtigere, øger billedkontrasten ved at reducere omstrejfende flare og forbedrer billedkvaliteten ved at eliminere eller reducere blændingsfejl i billedet . Oplysning er vigtig for alle typer lysfiltre.

Beskyttelsesfilter

Designet til at beskytte den forreste overflade af objektivet mod mekaniske stød. Normalt er disse filtre betegnet (N) - et simpelt gennemsigtigt klaret glas. Ofte bruges et ultraviolet filter i denne rolle (UV - engelsk  UltraViolet ). Yderligere værdi til beskyttelsesfiltre leveres af flerlagsbelægning (MC, HMC, UMC osv.), samt en vandtæt belægning (WPC - Water  Proof Coat  - vandtæt belægning). [2]

ND-filter

Tjener til at reducere objektivets effektive blænde uden at ændre den geometriske, samt at reducere den effektive blændeåbning af en linse, der ikke har en blænde .

Neutral densitetsfiltre kommer i forskellige tætheder, og dette er angivet i navnet. Den letteste er H-2 x , eller ND2. Tallet i navnet betyder andelen af ​​lys, der passerer gennem filteret (for ND2 er andelen 1/2, det vil sige halvdelen), eller med andre ord, hvor mange gange du skal øge eksponeringen, når du optager med dette filter. Mørkere vil være ND4, eller H-4 x , også betegnet HC8 (neutral glastype 8), så ND8, for eksempel. Hvis du sætter flere filtre i en række, skal du gange multipliciteten af ​​alle installerede filtre indbyrdes for at finde den endelige multiplicitet af dette sæt filtre. For eksempel, når to filtre ND2 og ND4 er installeret sammen, vil den endelige multiplicitet være lig med 2×4=8, ligesom et enkelt ND8-filter.

For at optage med en lukkerhastighed på få sekunder i solskinsvejr skal du bruge en ND400, ND1000 og mere. [3]

Der er også ND-filtre med jævn densitetsjustering (variabelt område og filter) fra ND2 til ND400 og endda ND1000. Strukturelt er de to polariserende filtre installeret i den ene ramme, der roterer det ene i forhold til det andet. [fire]

Solfilter

Et ekstremt tæt neutralt filter, der giver dig mulighed for at optage Solen , elektrisk svejsning , en atomeksplosion og andre fænomener, der er meget lysere end almindelige objekter uden at skade fotografen og fotografisk materiale . Tætheder fra ND400 og derover bruges til fotografering og tættere til visuelle observationer. Der er glasabsorberende og filmreflekterende filtre. Inden for fotografering er glasfiltre i en standard gevindramme, der skrues på objektivet, populære, og i amatørastronomi bruges ofte Baader AstroSolar filmfiltre, hvis ramme som regel er lavet af improviserede midler, eller kroppen af et andet lysfilter anvendes.

Gradientfilter

Udjævner lysstyrken i en scene ved at gøre en del af billedet mørkere eller ændre farven. Tjener normalt til at kompensere for himlens overdrevne lysstyrke og til at opnå forskellige kunstneriske effekter. Udtrykket "tonet lysfilter" bruges også.

Spektral (farve) Ultraviolet

Ultraviolet blokerende filter (farveløst filter) - designet til at reducere påvirkningen af ​​den ultraviolette del af spektret i bjergrige, høje højder og andre lignende optagelsesforhold. Kun relevant, hvis linsen transmitterer den ultraviolette del af spektret.

Ultraviolet transmissionsfilter - til speciel optagelse. Anvendes i videnskabelig forskning.

Infrarød

Infrarødt transmissionsfilter - Passerer den infrarøde del af spektret og forsinker alle andre dele af spektret.

Infrarødt blokeringsfilter - bruges som regel i systemer, hvis optik ikke er designet til at arbejde med infrarøde bølgelængder og derfor ikke skaber skarpe billeder.

Korrigerende

Korrigerende filtre anvendes i sort/hvid fotografering; Det "gule filter", "gul-grønt filter", "orange filter" og "rødt filter" dæmper den blå del af spektret i varierende grad og gør billedet mere kontrast. Det "blå filter" har de modsatte egenskaber.

  • Konverteringsfilter - det generelle navn på en gruppe filtre, der bruges til at konvertere (konvertere) spektret
    • Til farvefotografering bruges filtre af forskellige farvenuancer. For eksempel "rød-brune filtre" og "blå filtre" - for at skabe effekten af ​​kunstig belysning i dagslys, eller effekten af ​​dagslys - i kunstig belysning.
    • Et lysstoffilter  er et specielt korrigerende lysfilter, der bringer lysstofrør til en balance tæt på glødelamper.
    • Konverteringsfiltre til fotografering under lyset af glødelamper på farvefilm beregnet til sollys og omvendt.
Mosaik

Et mosaikfilter er et lysfilter, der består af et stort antal elementer i forskellige farver arrangeret i en bestemt rækkefølge. Det bruges til at opnå et testfarveprint, som bruges til at bestemme kombinationen af ​​korrigerende subtraktive filtre [5] .

I digital fotografering bruges farvefiltre sjældnere, da efterfølgende billedbehandling på en computer giver dig mulighed for at få resultater, der er næsten identiske med deres brug.

Spektakulær

Der er mange filtre, der producerer forskellige lyseffekter på billedet under fotograferingsprocessen. For eksempel lysende kroner omkring lyskilder eller stjerner, der funkler forskellige steder. Der er forskellige farvefiltre, der ændrer farveovergange og farveforhold.

  • Tåget - skaber effekten af ​​dis, tåge. Reducer kontrast og farvemætning
  • Diffus (blødt filter) - reducer skarpheden. Fremstillet:
    • Brydende. Den enkleste mulighed er vaseline på glas
    • Diffraktiv. Et stort antal fine strøg påført glasset
  • Stjerneklar - forvandl billeder af punktlyskilder og lyse højdepunkter til "stjerner". Brug normalt fænomenet diffraktion. Angivet ved antallet af stråler. De er lavet ved at anvende flere grupper af parallelle retlinede strøg på glasset, hvilket skaber et diffraktionsmønster. Antallet af dannede stråler er altid det dobbelte af antallet af slaggrupper. Nogle filtre har separate navne:
    • Solar (spektakulær) - otte-stråle
    • Astroider - fire-stråle
  • Iriserende - danner en halo eller iriserende plet af diffraktiv oprindelse omkring billeder af punktlyskilder.
  • Farve og flerfarvet - skift farveskemaet for den scene, der optages, eller dens del
  • Multiplikatorprismer - skab et dubletbillede
  • Syntetiserede holografiske filtre - det holografiske billede af et optisk system er et optisk system. Men udover at skyde eksisterende optiske systemer er det muligt at beregne et optisk system, der ikke er teknisk realiserbart i et stof, hvorefter et hologram af et sådant system kan syntetiseres og et sådant hologram printes (f.eks. stemplet på transparent plast). På denne måde laves "corona", "spiral" filtre, hvis resultat er skabelsen af ​​en bestemt form (ikke realiseret af andre filtre) omkring billederne af lyskilder. I en streng matematisk forstand er stjernefiltre et særligt tilfælde af syntetiserede holografiske filtre.
  • Polariseret - se nedenfor
Vedhæftede linser

På grund af den samme metode til påføring og fastgørelse på objektivet, omtales fastgørelseslinser ofte som optagelsesfiltre:

  • En halv linse er halvdelen af ​​en positiv linse fastgjort i en roterende ramme. Skaber effekten af ​​forskellige fokuseringsafstande for dele af rammen. Som regel bruges det i makrofotografering til at opnå et skarpt billede af to forskellige dele af rammen, hvis det er umuligt at opnå den nødvendige dybde af det skarpt afbildede rum med blænde.
  • Makroobjektiv  - bruges til makrofotografering , bruges hovedsageligt på enheder med ikke-udskiftelig optik. Den optiske effekt er angivet i dioptrier eller brændvidde.
  • Bred konverter  - vedhæftningen giver effekten af ​​at reducere brændvidden.

Lysfiltre for farvegengivelsesmetoder

Additive filtre

Additive lysfiltre ( lat.  additivus  - tilføjet) er farveadskillende zonefiltre , der adskiller tre rumligt adskilte (ved hjælp af andre optiske elementer) strømme fra den oprindelige lysstrøm af hvidt lys: blå, grøn og rød. Alle farver inden for farveskalaen af ​​systemet med disse tre filtre kan opnås ved at blande disse tre strømme i forskellige proportioner. Denne blanding kaldes additiv farvesyntese . Normalt bruges absorptionsfiltre samt kombinationer af absorptions- og interferensfiltre for at opnå høj farvegengivelse. Additive lysfiltre er en vigtig del af belysningssystemerne i projektions-tv-systemer. De bruges i filmkopieringsteknologi og i specielle fotoforstørrere til farveudskrivning. Med udviklingen af ​​digital fotografering er de meget brugt i CCD-matricer.

Subtraktive filtre

I modsætning til additive filtre, hvor primærfarverne er rød, grøn og blå, er der i den subtraktive model ( eng.  subtractive lat.  subtraho  - I extract) tre grundfarver: gul, magenta og cyan (CMY). Når man "subtraherer" magenta og cyan fra en neutral hvid tone, opnås blå; subtrahering af gul og magenta giver rød, subtrahering af gul og cyan giver grøn. Samtidig pålægning af alle tre subtraktive farver giver en sort tone.

Til farvefotoprint ved den subtraktive metode blev der fremstillet sæt korrigerende lysfiltre (33 stykker i et sæt, 11 gule, magenta og cyanfiltre hver). Tætheden af ​​lysfiltre af hver farve er fra 5 til 100%. Korrigerende subtraktive lysfiltre i en fotografisk forstørrer blev indført i lysstrømmen mellem glødelampen og negativet . For brug af korrigerende filtre, se Fotoudskrivning .

I design af digitale kameraer

  • Zonefiltre til farveadskillelser. De er en del af farvefilterarrayet og er normalt en integreret del af matrixen .
  • AA-filter ( engelsk  Antialiasing -filter), også kaldet "lavpasfilter", "lavpasfilter". Tjener til at eliminere den farvemoiré-effekt, der er forbundet med farvefilterarrayets flisestruktur. Normalt kombineret med en matrix.
  • IR-filter - et interferens-anti-infrarødt filter (IR-højpas), der er nødvendigt for at eliminere indflydelsen fra den usynlige infrarøde del af spektret på billedet. Normalt placeret i umiddelbar nærhed af matrixen.

Varmeskjolde

Termisk filter , termisk filter  - absorberer eller reflekterer selektivt infrarød stråling og transmitterer det synlige lysområde med lave tab. De bruges i belysningsudstyr, i projektorer for at beskytte filmen, samt i mikrofotografering for at beskytte biologiske genstande mod opvarmning. Tidligere blev der brugt svagt farvede blå og grønne absorptionsfiltre (SZS-betegnelse - blågrønt glas for dem, der er produceret i USSR). Reduktionen i produktionsomkostningerne for meget mere effektive interferensreflekterende filtre har ført til deres masseanvendelse.

Klassificering af lysfiltre efter handlingsprincippet

Absorption

( lat.  absorbeo  - jeg absorberer). De har spektral selektivitet på grund af forskellig absorption af forskellige dele af spektret af elektromagnetisk stråling. De mest populære filtre. De er fremstillet på basis af farvede optiske glas eller organiske stoffer (for eksempel fra gelatine).

  • Glasfiltre er kendetegnet ved stabile egenskaber, høj modstand mod temperatur og andre påvirkninger.
  • Gelatinefiltre er på trods af den større variation af optiske egenskaber mekanisk skrøbelige, falmer hurtigt og er derfor meget mindre almindelige end glasfiltre.
  • Plastfiltre bruges på grund af den meget større lethed ved farvning og mangfoldigheden af ​​opnåede egenskaber sammenlignet med glas. De er mere holdbare end gelatine.
  • Flydende lysfiltre er beholdere med glasvægge fyldt med farvestofopløsninger. De bruges sjældent, primært i videnskabelig forskning, hvis det anvendte stof har unikke egenskaber.

Interferens

Reflekterer en og transmitterer en anden del af spektret af den indfaldende stråling på grund af fænomenet flervejsinterferens i tynde dielektriske film.

Reflekterende

Virkningen af ​​reflekterende filtre er baseret på den spektrale afhængighed af refleksionen af ​​et uigennemsigtigt materiale. Fordelen ved et reflekterende filter i forhold til absorptionsfiltre er det unikke ved overfladen, der deltager i det optiske system, og fraværet af kromatiske aberrationer introduceret af refraktive transparente medier.

Polarisering

Der er to typer polarisationsfiltre til fotografering: cirkulært polariserede og lineære. Deres formål er det samme: at adskille eller omvendt at fremhæve områder rige på reflekteret polariseret lys. Du kan for eksempel filtrere de lyse refleksioner fra bølgerne på vandet fra ved at skyde bunden, eller skyde landskabet uden for vinduet uden din egen refleksion i selve vinduet.

  • Lineær polarisering. Lineære filtre udfører en meget enkel funktion - de passerer kun lys med polarisering i et plan. Filteret kan drejes for at vælge det polariseringsplan, som lyset vil passere i. Det vil sige, at outputtet af et lineært filter altid er lineært polariseret lys. Det er meget enkle og billige filtre, de er perfekte til gamle ikke-autofokus kameraer uden automatisk eksponeringsmåling, de egner sig ikke til moderne spejlreflekskameraer. Hvis kameraet bruger et gennemsigtigt spejl, for eksempel til autoeksponering eller autofokus, vil det polariserede lys narre sensorerne, og billedet vil blive ødelagt.
  • Cirkulær polarisering. Der er en misforståelse, at et cirkulært polariseret filter kun tillader lys, der er cirkulært polariseret, at passere igennem. Men meningen med et cirkulært polariseringsfilter er, at det laver en cirkulær polarisering ud af enhver polarisering. Det betyder, at et sådant filter er velegnet til alle kameraer, inklusive gamle, giver dig mulighed for korrekt at bestemme eksponeringen og forhindrer ikke autofokus i at fungere. I dette tilfælde vil unødvendig blænding blive forsinket på nøjagtig samme måde som i et simpelt filter med lineær polarisering. Et filter med cirkulær polarisering er mere kompliceret end et lineært, derfor er det dyrere. På ydersiden er der et almindeligt lineært filter, og på indersiden er der limet en kvartbølgeplade, som giver dig mulighed for at gøre lineær polarisering til cirkulær. [6] Det skal også bemærkes, at CPL-filteret kun giver "ren" cirkulær polarisering ved en eller anden karakteristisk bølgelængde (for eksempel for HOYA HRT 526 nm [7] ), hvor den optiske vejforskel mellem de ekstraordinære og almindelige stråler i bølgepladen er nøjagtigt kvart bølgelængde. For alle andre bølgelængder vil dette filter give elliptisk polarisering. [8] [9]

Dispersed

(fra latin  dispersio  - spredning) er baseret på brydningsindeksets afhængighed af bølgelængden. I kombination med reflekterende og/eller interferensfiltre, samt et raster , bruges de ofte til at skabe splittende optiske systemer - dikroiske prismer. De bruges i moderne multimedieprojektorer , hvor de er hovedværktøjet til at opdele lysstrømmen fra en kraftig glødelampe i tre spektralområder. De bruges som effektive filtre til at opnå iriserende billeder.

Klassificering i henhold til typen af ​​tildelt del af spektret

Smalbånd

Ensidig

Bilateral

Korrigerende

Korrigerende, som delvist absorberer lys i nogle dele af spektret og transmitterer i andre. For eksempel reducerer BG34-filteret emissionsintensiteten af ​​en wolfram-halogenlampe omkring 600 nm, mens det passerer al strålingen i de røde og blå områder, hvor detektorens følsomhed er lavere.

Klassificering efter design

Enkelte filtre

Runde filtre med skrue eller bajonetmontering.

Filtersystemer

Kompendium (kompounder) er en filterholder, hvis hovedkarakteristik er størrelsen af ​​det indsatte filter.

Filtre, hvis definerende egenskab er størrelse og form:

  • Firkantet - indsat i kompendiet og centreret i midten.
  • Rektangulær: gradient skygge.
  • Rund: polariseret, sjældnere som et alternativ til firkantet.

Yderligere elementer i filtersystemet ( hætter , adapterringe osv.).

Se også

Noter

  1. ↑ V.G. Pell. Lysfilterets mangfoldighed // Fotokinoteknik: Encyclopedia / Kap. udg. E. A. Iofis . — M .: Soviet Encyclopedia , 1981. — 447 s.
  2. ↑ Hvad er et beskyttelsesfilter. Hvad er det for. . "Pro Photo". Hentet 12. september 2012. Arkiveret fra originalen 17. oktober 2012.
  3. ↑ Neutralt tæthedsfilter . "Pro Photo". Hentet 12. september 2012. Arkiveret fra originalen 17. oktober 2012.
  4. ↑ Densitetsjusterbare ND-  filter . Hentet 30. september 2017. Arkiveret fra originalen 11. august 2017.
  5. ↑ Foto-biografteknologi: Encyclopedia / Ch. udg. E. A. Iofis. - M . : Soviet Encyclopedia, 1981. - 447 s. — 100.000 eksemplarer.
  6. ↑ Sådan fungerer et polariserende filter . "Pro Photo". Hentet 12. september 2012. Arkiveret fra originalen 17. oktober 2012.
  7. ↑ Personlige sider . Dato for adgang: 31. juli 2013. Arkiveret fra originalen 1. august 2013.
  8. ↑ Vladimir Rodionov. Blandinger, filterholdere, filtre, reflektorer . ixbt.com (16. juni 2003). Dato for adgang: 19. juli 2013. Arkiveret fra originalen den 7. september 2013.
  9. ↑ Polarisationsfiltre test - Om lys og polarisering - Lenstip.com . Hentet 31. juli 2013. Arkiveret fra originalen 4. august 2013.

Litteratur

  • Hayman R. Filtre (Rex Hayman. Filtre)
  • Yaroslavsky L.P., Merzlyakov N.S. Metoder til digital holografi. - M .: "Nauka", 1977.
  • Fotografisk teknologi: Encyclopedia / Ch. udg. E. A. Iofis. - M . : Soviet Encyclopedia, 1981. - 447 s. — 100.000 eksemplarer.
  • Chris Weston Filtre inden for fotografering. Software og optiske systemer. - M .: "Kunst-forår", 2010

Links

 Fotografiske processer
Klassiske fotoprocesser
Sølvløse fotoprocesser
Bearbejdningsstadier
Farvefotografering
Billedmedier
Udstyr
fotografiske materialer
Yderligere behandling